Formel: Millikan-Experiment - Schwebemethode Elektrische Ladung Fallgeschwindigkeit Öldichte Mediumdichte

Level 3

Level 3 setzt die Grundlagen der Vektorrechnung, Differential- und Integralrechnung voraus. Geeignet für Studenten und zum Teil Abiturienten.

\[ q ~=~ \frac{9\pi \, d}{U} \, \sqrt{ \frac{2 \, \eta^3 \, v_{\downarrow}^3}{g \left( \rho_{\text Ö} ~-~ \rho_{\text L} \right) } } \] \[ q ~=~ \frac{9\pi \, d}{U} \, \sqrt{ \frac{2 \, \eta^3 \, v_{\downarrow}^3}{g \left( \rho_{\text Ö} ~-~ \rho_{\text L} \right) } } \]

Millikan-Experiment: Schwebezustand des Öltröpfchens

Elektrische Ladung

\( q \) Einheit \( \text{C} \)

Die Ladung des Öltröpfchens. Das Öltröpfchen trägt ein Vielfaches der Elementarladung \(e\).

Abstand

\( d \) Einheit \( \text{m} \)

Abstand der beiden Kondensatorplatten.

Elektrische Spannung

\( U \) Einheit \( \text{V} \)

Elektrische Spannung wird zwischen den beiden Kondensatorplatten angelegt, um geladene Öltröpfchen im elektrischen Feld zu beschleunigen.

Viskosität

\( \eta \) Einheit \( \text{Pa} \, \text{s} \)

Viskosität (Ausgesprochen: "Eta") beschreibt wie zähflüssig das Medium (z.B. Wasser) zwischen den beiden Kondensatorplatten ist.

Fallgeschwindigkeit

\( v_{\downarrow} \) Einheit \( \frac{\text m}{\text s} \)

Das ist die Geschwindigkeit mit der das Öltröpfchen im Plattenkondensator nach unten sinkt.

Öldichte

\( \rho_{\text Ö} \) Einheit \( \frac{\text{kg}}{\text{m}^3} \)

Öldichte gibt die Masse des Öltröpfchens pro Volumen an.

Mediumdichte

\( \rho_{\text L} \) Einheit \( \frac{\text{kg}}{\text{m}^3} \)

Dichte (Masse pro Volumen) des Mediums zwischen den Kondensatorplatten.

Fallbeschleunigung

\( g \) Einheit \( \frac{\text{m}}{\text{s}^2} \)

Fallbeschleunigung ist die Beschleunigung, die auf Öltröpfchen zum Boden wirkt. Sie hat den Wert: \(g = 9.8 \, \frac{\text m}{\text{s}^2} \).