Der Millikan-Versuch

Aufgabe 1.:
Informiere dich über Robert Millikan hier.

In welchem Zeitraum lebte Robert Millikan?

Welche erstaunliche Leistung vollbrachte er im 2. Studienjahr?

In welchem Jahr und für welche Leistung erhielt Millikan den Nobelpreis?

ins HEFT: Schreibe eine Kurzbiografie aus drei bis vier Sätzen.

Aufgabe 2.:
Informiere dich über die Geschichte der Elementarladung hier.

Von wem und aus welchem Jahr stammt die Idee, dass Ladung durch Teilchen hervorgerufen wird? Wie werden diese Teilchen seit 1881 genannt?

Welche Größe wurde 1896 von J. J. THOMSON bestimmt? Welche Größe konnte er jedoch noch nicht bestimmen?

Welche Apparatur brachte 1903 die Forschung einen Schritt weiter? In welchem Bereich bewegten sich die Messwerte für die Elementarladung? (Zusatz: Um wieviel Prozent weichen sie von dem genauen Ergebnis von 1,602E-19 ab?)

Welche Spannung und welche Spannungsquelle nutzte Millikan bei seinem Versuch?

Wie hat Millikan die Öltröpfchen damals aufgeladen und wie erfolgt die Aufladung in heutiger Zeit bei dem Versuch?

HEFT: Skizziere und beschreibe den Milikan-Versuch (weitere Infos bekommst du auch hier).

Wie groß war die prozentuale Abweichung der von Millikan in den Jahren 1910 und 1917 ermittelten Werte?

Aufgabe 3.:
Informiere dich über die Physik die im Millikan-Versuch steckt hier und hier.

Im folgenden soll nur die Schwebemethode betrachtet werden. Beschreibe aber zuvor kurz den Unterschied zwischen Schwebemethode und Gleichfeldmethode.

HEFT: Welche Kräfte wirken auf das Öltröpfchen? Welches Gleichgewicht gilt im Schwebezustand?

HEFT: Welche Konstanten gehen in die Berechnungen ein?

HEFT: Übernimm die beiden Skizzen zu den Kräftegleichgewichten sowie die zugehörigen Gleichungen. Wie berechnet sich die Ladung am Ende aus den gemessenen Werten?

Aufgabe 4.:
Informiere dich über das Applet zum Milikan-Versuch hier.

Starten das Applet ‚Millikan-Versuch’ auf der Webseite.

Mach dich mit dem Aufbau und den Möglichkeiten des Applets vertraut. Lese insbesondere die Erläuterungen zum Applet durch, probiere alle Buttons, Knöpfe und Schieberegler aus und beobachte die Bewegung eines Öltröpfchens sowie die Timer.

Versuche die folgenden vier Bewegungen eines ausgesuchten Öltröpfchens zu simulieren und notiere wie du die einzelnen Bewegungen eines Öltröpfchens erzeugt hast.
a) das Öltröpfchen fällt ‚frei’ (Fallen ohne Elektrisches Feld)
b) das Öltröpfchen schwebt (Schweben im Elektrischen Feld)
c) das Öltröpfchen steigt (Steigen im Elektrischen Feld)
d) das Öltröpfchen fällt (Fallen im Elektrischen Feld)
Hinweis: Denke immer daran, dass die Öltröpfchen im Mikroskopbild nach ‚oben fallen’.

Aufgabe 5.:
Führe den Millikan-Versuch mit dem Applet zehnmal durch. Zur Auswertung der Messwerte brauchst du die folgende Exceltabelle (rechte Maustaste auf den Link und "Ziel speichern unter"). Hast du kein Excel, dann nutze die folgende Tabelle, um erst mal die Daten zu erfassen:

Versuch Nr.	Anzahl Skalenstriche n	t in s	U in V
1
2
3
...

Aufgabe 6.:
Vergleiche deine Ergebnisse mit denen von hier. Es ist hier aber ein kleiner Unterschied, was auf der x-Achse aufgetragen ist.

HEFT: Drucke das Diagramm aus und klebe es in dein Heft.

HEFT: Was ist das physikalisch bedeutsamste Ergebnis des Millikan-Versuchs?

Aufgabe 7.:
Wenn du noch Zeit hast...

... findest du am Ende der Seite ein Quiz, Musteraufgaben und Zusatzaufgaben zum Millikan-Versuch.