2. Grundlagen - Fragestellung
Faraday (1834): Ladungsmenge proportional Stoffmenge
Stoney (1874): Vorhersage des Elektrons als Ladungsträger
Thompson (1897):Entdeckung des Elektrons
Bestimmung von e/m
Ist die elektrische Ladung quantisiert oder kontinuierlich?
Wie groß ist ihr Wert?
3. Bestimmung der Elementarladung
Townsend, ionisierte Wasserdampfwolke(1898)
H. A. Wilson, ionisierte Wasserdampfwolke (1903)
Planck, theoretisch ohne eigene Messung (1906)
Rutherford, Geiger; Alpha-Strahlungsquelle (1908)
Regener, Alpha-Strahlungsquelle (1909)
Diese Versuche liefern nur statistische Mittelwerte von vielen
Ladungsträgern!
4. Der Versuch – Das Prinzip
Idee: Verwendung eines geladenen Tröpfchens
Problem: Wir können Radius (und Masse) nicht messen
Steigzeiten und Fallzeiten geben Rückschluss auf
Kräfte
Differenz zwischen Zeiten allein durch Schwerkraft
-> Masse, Radius
Mithilfe der Masse kann die Elementarladung
bestimmt werden
7. Originalpublikationen
A new modification of the cloud method of determining the
elementary electrical charge and the most probable value of that
charge (1909/10)
The Isolation of an Ion, a Precision Measurement of its Charge, and
the Correction of Stokes’s Law (1910/11)
On the Elementary Electrical Charge and the Avogadro Constant
(1913)
The Electron – Its Isolation and measurement and the determination
of some of its properties (1917)
8. Ergebnisse und Rezeption
Messung der Ladung eines einzelnen Objektes
Nobelpreis 1923
Lehrbuchversuch
9. Kontroversen
Felix Ehrenhaft entwickelte 1909 einen ähnlichen Versuch für feste
Partikel, kann aber keine Elementarladung nachweisen
In der Folge Diskussion zwischen Millikan und Ehrenhaft über
Versuchsdurchführung
Auslassen von Messwerten?
Von 75 Messungen während 63 Tagen erscheinen nur 58 in Millikans
Veröffentlichung
Elementarladung wurde nicht direkt gemessen, sondern nur deren
Vielfache
10. Millikans Frau, nach der Arbeit ihres Mannes gefragt:
“He’s probably gone to watch an ion.”
Die Antwort:
“I know we don’t pay our assistant professors very much,
but I didn’t think they
had to wash and iron!”