EM Spezifische Ladung des Elektrons

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EM Eigenschaften des Elektrons Q = ( 3 · d · π · η a − U ( a + √ a 2 + 18 · η √ a 2 + 18 · η g · ρ · v Sink ) 2 g · ρ · v Sink ) · (v Sink + v Steig ) (EM.14) Um die Ladung Q für ein einzelnes Tröpfchen zu berechnen, müssen also nach EM.14 die Sink- und Steiggeschwindigkeit v Sink und v Steig gemessen werden, sowie die Spannung U, die im Steigfall an dem Kondensator anliegt. Alle anderen Größen sind gegeben (Siehe Anleitung zur Auswertung). Vereinfachung zur Berechnung des Radius r und der Ladung Q Zur einfacheren Berechnung von Q mit der Gleichung EM.14 können für die vorliegende Versuchsanordnung wie folgt zusammengefasst werden: −6 kg C := 3 · d · π · η = 1,024 · 10 s 18 · η g · ρ = 3,23 · 10−8 m · s a = 7,89 · 10 −8 m Zudem bietet es sich an, den Wurzelterm aus Gleichung EM.14 in einer Zwischenrechnung separat zu berechnen 5 : Mit der Definition für den Wurzelterm W := √ a 2 + 18 · η g · ρ · v Sink vereinfacht sich die Gleichung EM.14 durch Substitution zu Q = C (a − W )2 U (a + W ) (v Sink + v Steig ) (EM.15) und die Gleichung EM.13 zur Berechung des Tröpfchenradius r vereinfacht sich zu r = 1 (W − a) 2 (EM.16) 5 Vorsicht: Der Wurzelterm ist von der Sinkgeschwindigkeit des jeweils vermessenen Tröpfchens abhängig, ist also NICHT konstant. 12
Messanleitung EM 7. Messanleitung 7.1. Versuchsaufbau Abbildung EM.7: Versuchsaufbau der Millikanapparatur mit Netzgerät. Nr. Millikanapparatur 1 Stellfüße mit Nivellierschraube zum Waagerechtstellen der Apparatur 2 Plattenkondensator mit Schutzhülle und Halterung für den Zerstäuber 2a Buchsen zum Anschließen der Kabel 3 Öl-Zerstäuber mit Gummiball 4 Mikroskop 4a Okular mit Messskala 4b Fokussier-Schraube 5 Beleuchtungseinrichtung, Schraube zum Verstellen der Kondensorlinse, Anschlussbuchsen für 12V-Stecker Nr. N1 N2 N3 N4 N5 N6 Netzgerät Hauptschalter des Netzgeräts Hochspannungsausgang für den Plattenkondensator bis 650 Volt Spannungsregler Polaritäts-Umschalter mit Leuchte: Rot entspricht der am Ausgang N2 angezeigten Polung, blau entspricht der umgekehrten Polung. Start/Stop für den Timer, mit Leuchte Display: Zeigt die Zeit und die Spannung der aktuellen und der letzten Messung an. 13
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Seite 3 und 4: Bestimmung der spezifischen Ladung
Seite 5 und 6: Versuchsdurchführung EM Geometrie
Seite 7 und 8: Auswertung EM Abbildung EM.5: Elekt
Seite 9 und 10: Bestimmung der Ladung des Elektrons
Seite 11: Bestimmung der Ladung des Elektrons
Seite 15 und 16: Messanleitung EM • In das Mikrosk
Seite 17 und 18: Messanleitung EM Messtabelle Nr s S

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