Physik Millikan Versuch?
kann mir jemand erklären, warum im Millikan Versuch der Schwebezustand eines Öltröpfchen nicht hergestellt werden könnte, wenn man das elektrische Feld ein magnetisches ersetzen würde.
1 Antwort
Beim Schwebezustand des geladenen Öltröpfchens wirken ja mehrere Kräfte. Einmal gibt es die Schwerkraft, welche bei normaler Orientierung nach unten zeigt. Dem entgegen wirkt dann einerseits der Auftrieb der Luft, welcher bei diesen Skalen tatsächlich nicht vernachlässigbar ist, und eben die elektrische Kraft.
Die elektrische Kraft kommt aufgrund des elektrischen Feldes zustande. Das elektrische Feld "zieht" elektrische Ladung nämlich in seine Richtung (um genau zu sein positive Ladungen; negative Ladungen würden dann abgestoßen werden). Dies macht es mit
wobei E das Feld und q die Ladung des Tropfens ist. Die Kraft zeigt dabei entsprechend entlang der Richtung des elektrischen Feldes.
Bei einem magnetischen Feld gäbe es erstmal keine Wechselwirkung mit dem Öltropfen, da dieser von Natur aus keine erwähnenswerte Möglichkeiten hat, auf ein magnetisches Feld einzugehen. Es gibt zwar Wechselwirkungen von einer Punktladung in einem Magnetfeld (die Lorentzkraft), welche aber nur auftritt, wenn sich die Ladung bewegt. Selbst dann würde die Kraft aber senkrecht zur Bewegungsrichtung zeigen und den Betrag der Geschwindigkeit gleich lassen. Demnach wäre diese nicht in der Lage, zum Schwebezustand beizutragen.
Da der Auftrieb in der Regel nicht ausreicht, um die Schwerkraft zu kompensieren, gäbe es also ohne elektrisches Feld keine Kraft, welche zum Schwebezustand führen könnte.