Der Millikan-Versuch: Beweis der Elementarladung

Stell dir vor, du könntest winzige Öltröpfchen zum Schweben bringen - genau das macht der Millikan-Versuch möglich! Dieser clevere Aufbau sollte die Elementarladung beweisen, also die kleinste frei existierende elektrische Ladungsmenge eines Elektrons.

Der Versuchsaufbau besteht aus einem Plattenkondensator mit zwei horizontal liegenden Platten im Abstand d. Eine regelbare Spannungsquelle U kann ein- und ausgeschaltet sowie umgepolt werden. Mit einem Zerstäuber werden winzige Öltröpfchen zwischen die Platten gesprüht, die sich durch Reibung elektrisch aufladen.

Das Geniale: Die negativ geladenen Tröpfchen schweben zwischen den Kondensatorplatten! Warum? Weil zwei Kräfte im Kräftegleichgewicht stehen: Die elektrostatische Kraft F_el zieht das Tröpfchen nach oben zur positiven Platte, während die Gewichtskraft F_G es nach unten zieht.

Merke dir: Beim Kräftegleichgewicht gilt F_el = F_G, woraus sich die Formel q = (m·g·d)/U für die Ladung q ergibt. So lässt sich die Elementarladung berechnen!