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Schauen wir uns nun die Durchführung an. Millikan-Versuch: Durchführung mit der Schwebemethode Um das Experiment durchzuführen, werden zwischen den Platten des Plattenkondensators kleine Öltröpfchen zerstäubt. Durch die Reibung der Tröpfchen aneinander, laden sich diese negativ auf. Die Bewegungen der Tröpfchen können nun mit einem Mikroskop beobachtet werden. Die Ladung der Kondensatoren ist so ausgerichtet, dass die positiv geladene Platte oben, und die negativ geladene Platte unten ist. Das negativ geladene Öltröpfchen wird also in Richtung der positiven Platte bewegt. Wirkende Kräfte Schau dir jetzt einmal an, welche Kräfte denn alles auf das Tröpfchen wirken. Auf das Tröpfchen wirken also mehrere Kräfte gleichzeitig. Der Millikan-Versuch zur Bestimmung der Elementarladung. Zum einen wirkt die Schwerkraft bzw. die Gewichtskraft des Tröpfchens nach unten. Neben der wirkenden Gewichtskraft wirkt allerdings auch die Auftriebskraft und die elektrische Kraft der Kondensatoren auf das Tröpfchen. Diese wirken entgegen der Gewichtskraft. Eine Auftriebskraft wirkt nur, wenn ein Medium verdrängt wird (z.
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Dazu ist der Bereich zwischen den Platten außerdem mit einer hellen Lampe beleuchtet. Mit einem Zerstäuber können Öltröpfchen zwischen die beiden Platten eingebracht werden. Millikan-Versuch – Erklärung
Um zu verstehen, wie wir mithilfe des Millikan-Versuchs die Elementarladung bestimmen können, müssen wir uns seine Durchführung anschauen. Dabei gibt es zwei Phasen: die Schwebephase und die Sinkphase. Die Schwebephase
Zunächst werden Öltröpfchen mit dem Zerstäuber zwischen die Kondensatorplatten gebracht. Millikan versuch aufgaben lösungen mit. Die Tröpfchen sind so fein, dass sie nur mit speziellen Mikroskopen beobachtet werden können. Durch das Mikroskop wählen wir ein Tröpfchen zur Beobachtung aus. Es bleibt aufgrund seiner geringen Größe lange in der Luft, da diese eine Auftriebskraft auf das Tröpfchen bewirkt. Aufgrund seiner Gewichtskraft beginnt es allerdings dennoch, langsam abzusinken. Jetzt kommt der Kondensator ins Spiel. Durch den Zerstäubungsprozess sind die Tröpfchen während ihrer Entstehung Reibung ausgesetzt, wodurch sich manche von ihnen elektrostatisch aufladen.
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Das Volumen einer Kugel wird berechnet mit: Die elektrische Kraft oder auch Coulomb-Kraft wird berechnet mit der Ladung q, dem Abstand d der Kondensatorplatten und der Kondensatorspannung U K Nun setzen wir all diese Kräfte in das hergeleitete Kräftegleichgewicht ein und erhalten: Wie wir vorher festgelegt haben, wird in der Regel die Auftriebskraft F A nicht berücksichtigt, weil sie so klein ist. Millikan versuch aufgaben mit lösungen. Daher gilt dann F G =F el Der Millikan-Versuch soll die Ladung q eines Teilchens bestimmen. Daher stellen wir nach q um und erhalten folgende Formel: Die Ladung q eines Teilchens bei der Durchführung des Millikan-Versuchs berechnest du mit der Formel: m: Masse des Teilchens g: Fallbeschleunigung d: Abstand Kondensatorplatten U K: Kondensatorspannung Die Ladung q ist allerdings nicht die Elementarladung e, die beim Millikan-Versuch bestimmt werden soll. Millikan-Versuch: Diagramm und Ergebnisse Das Experiment wird mehrfach durchgeführt und für jedes Öltröpfchen muss eine neue Spannung eingestellt werden, weil jedes Tröpfchen unterschiedlich schwer und geladen ist und daher auch eine andere elektrische Kraft braucht, um am Schweben zu sein.
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Inhalt Der Millikan-Versuch und die Elementarladung Millikan-Versuch – Aufbau Millikan-Versuch – Erklärung Millikan-Versuch – Diagramm Der Millikan-Versuch und die Elementarladung
Schon in der Mitte des 19. Jahrhunderts waren sich viele Wissenschaftler sicher, dass es Elektronen geben muss, die die kleinstmögliche Ladungsmenge tragen – die Elementarladung. Wie groß diese Ladung ist, konnte allerdings erst Anfang des 20. Jahrhunderts genau gemessen werden. Dazu entwickelten die Forscher Robert Andrews Millikan und Harvey Fletcher den sogenannten Millikan-Versuch. Wie dieser aufgebaut ist und wie man mit seiner Hilfe die Elementarladung bestimmen kann, wollen wir uns im Folgenden genauer anschauen. Millikan-Versuch: Abbildung, Formeln & Übungen. Millikan-Versuch – Aufbau
In der folgenden Abbildung siehst du eine Skizze des Millikan-Versuchsaufbaus:
Zwei Kondensatorplatten sind in einem vertikalen Abstand $d$ zueinander aufgebaut und werden mit der Spannung $U$ gespeist. Senkrecht zu den Platten ist eine Längenskala angebracht, die durch ein Mikroskop betrachtet werden kann.
"Ein Öltröpfchen hat den Durchmesser 4 ∙ 10−3𝑚𝑚, trägt 5 Elementarladungen und befindet sich im vertikalen homogenen Feld eines MILLIKAN-Kondensators mit einem Plattenabstand von 1 cm. Die Dichte des Öls beträgt 0, 9𝑔⁄𝑐𝑚3. Berechnen Sie die Spannung, die an den Platten anliegen muss, damit das Tröpfchen im elektrischen Feld schwebt. " Ich habe bereits versucht die Spannung auszurechnen, komme aber auf ein Ergebnis von ca. 3, 6937V. Das Kontrollergebniss ist aber 3700V. Ich habe zuerst die elektrische Kraft mit der Gewichtskraft gleichgesetzt und nach U umgestellt, verstehe meinen Fehler aber nicht. Kann mir jemand weiterhelfen? Das sieht doch nach einem Fehler beim Umrechnen der Einheiten aus. Millikan versuch aufgaben lösungen. Das Kontrollergebnis ist um den Faktor 1000 größer als dein Ergebnis. Erst mal nicht schlecht. Rechne ALLES in Grundeinheiten um: den Druchmesser in m, den Plattenabstand auch und die Dichte in kg/m³. Dann sollte es werden.