Techniklexikon

Millikan-Versuch

Elektrodynamik und Elektrotechnik, Öltröpfchenversuch, 1909 von dem amerikanischem Physiker und Nobelpreisträger R.A. Millikan erstmals durchgeführter Versuch zur Bestimmung der elektrischen Elementarladung. Bei dem Versuch wird ein Kondensator so aufgestellt, dass die Platten parallel zum Erdboden übereinander liegen. Zwischen die Platten wird Öl zu winzigen Tröpfchen zerstäubt, die jeweils nur einige Elementarladungen tragen. Im elektrischen Feld des Kondensators erfahren sie eine Kraft, die so eingestellt wird, dass elektrische, Gravitations- und Reibungskraft von gleicher Grössenordnung sind. Die Öltröpfchen fallen dann nach einer gewissen Fallzeit t₀ mit konstanter Geschwindigkeit. Es gilt

bzw.

(r: Tröpfchenradius, r_Tr, r_L: Dichte des Tröpfchens bzw. der Luft, g: Betrag der Erdbeschleunigung, h_L: Viskosität der Luft, v_o,m: Fallgeschwindigkeit ohne bzw. mit elektrischem Feld, n: Ladung des Tröpfchens als Vielfaches der Elementarladung e, E: elektrische Feldstärke). Hieraus lässt sich für die Elementarladung der Ausdruck

ableiten, der ausser ne nur noch gemessene Grössen enthält. Der kleinste gemessene Wert ist die Elementarladung.