Der Millikan-Versuch - Elementarladung messbar gemacht
Stell dir vor, du könntest mit bloßen Augen einzelne Elektronen "wiegen" - genau das macht der Millikan-Versuch möglich! Dieser geniale Aufbau besteht aus einem horizontalen Plattenkondensator, durch den winzige Öltröpfchen geschwebt werden.
Der Trick liegt in der Schwebelage: Wenn ein geladenes Öltröpfchen zwischen den Kondensatorplatten perfekt stillsteht, sind Gewichtskraft und elektrische Kraft im Gleichgewicht. Die Formel mg = EQ beschreibt diesen Zustand, wobei die elektrische Feldstärke E = U/d beträgt.
Das Problem? Die Masse der mikroskopischen Tröpfchen lässt sich nicht direkt messen. Deshalb nutzt Millikan einen cleveren Umweg über die Sinkgeschwindigkeit bei ausgeschalteter Spannung.
Merke dir: Die Schwebelage ist der Schlüssel - hier verrät uns das Tröpfchen seine Ladung durch die benötigte Spannung!
Durch die Viskosität der Luft erreichen fallende Tröpfchen eine konstante Endgeschwindigkeit, aus der sich ihre Masse berechnen lässt. Mit dieser Information kann dann die Elementarladung bestimmt werden.