Physikalisches Blockpraktikum für Naturwissenschaftler WS 2021/2022
EM – Versuch
annem un
Protokoll von Sabrina Schmidt und Serena Hedrich
Praktikumsgruppe 25
Studiengang: Bachelor of Education Chemie
Betreuer: T
Marcel Cech
Durchgeführt am: 03.03.2022
Drittabgabe: 25.03.2022
, Eigenschaften des Elektrons Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
Zielstellung des Versuchs und Versuchsbeschreibung
Dieser Versuch ist in zwei Teile aufgeteilt.
!
Im ersten Teil wird zur Bestimmung der spezifischen Elektronenladung eine
"
Fadenstrahlröhre mit Helmholtz-Spulenpaar und ein Steuergerät verwendet. Als
Elektronenquelle dienen hier die Fadenstrahlröhren, die eine Glühkathode besitzen.
An den Fadenstrahlröhren wird eine Spannung angelegt, um die spezifische
!
Elektronenladung " bestimmen zu können, denn so kann die Geschwindigkeit der
Elektronen verändert werden. Deshalb werden die freien Elektronen des elektrischen
Felds beschleunigt und anschließend in ein Magnetfeld geschossen. Dieses wird
durch das Anlegen des Stroms an das Helmoltz-Spulenpaar, welches aus zwei
identischen Spulen mit gleicher Windungszahl ! und Radius " besteht (parallele
Anordnung der Spulen), erzeugt. Durch die Stromstärke kann die Stärke des
Magnetfeldes verändert werden.
Durch das Durchqueren eines geladenen Teilchens durch das Magnetfeld, entsteht
die Lorentzkraft. Diese bewirkt, dass die freien Elektronen auf eine Kreisbahn mit
einem bestimmten Radius " abgelenkt werden. Hierfür wurden drei verschiedene
Kreisbahnradien gemessen ($ = 6 (), 8 (), 10 ()).
Im zweiten Versuchsteil werden elektrisch geladene Öltröpfchen in einen
Plattenkondensator gespritzt. Es wird die Sinkgeschwindigkeit (ohne angelegte
Spannung) und die Steiggeschwindigkeit (mit positiv und negativ angelegter
Spannung) beobachtet und schließlich die Ladung 0 der Öltröpfchen, die sich aus
der Elementarladung ergibt, ermittelt.
Anschließend wird die Quantisierung der elektrischen Ladung mit Hilfe der Millikan-
Apparatur (und dem zugehörigen Steuergerät) nachgewiesen. Die Elementarladung
1 kann anhand der erhaltenen Messdaten bestimmt werden und schließlich dann
auch die Masse des Elektrons. Diese setzt sich aus der spezifischen Ladung des
Elektrons und der Elementarladung zusammen.
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EM – Versuch
annem un
Protokoll von Sabrina Schmidt und Serena Hedrich
Praktikumsgruppe 25
Studiengang: Bachelor of Education Chemie
Betreuer: T
Marcel Cech
Durchgeführt am: 03.03.2022
Drittabgabe: 25.03.2022
, Eigenschaften des Elektrons Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
Zielstellung des Versuchs und Versuchsbeschreibung
Dieser Versuch ist in zwei Teile aufgeteilt.
!
Im ersten Teil wird zur Bestimmung der spezifischen Elektronenladung eine
"
Fadenstrahlröhre mit Helmholtz-Spulenpaar und ein Steuergerät verwendet. Als
Elektronenquelle dienen hier die Fadenstrahlröhren, die eine Glühkathode besitzen.
An den Fadenstrahlröhren wird eine Spannung angelegt, um die spezifische
!
Elektronenladung " bestimmen zu können, denn so kann die Geschwindigkeit der
Elektronen verändert werden. Deshalb werden die freien Elektronen des elektrischen
Felds beschleunigt und anschließend in ein Magnetfeld geschossen. Dieses wird
durch das Anlegen des Stroms an das Helmoltz-Spulenpaar, welches aus zwei
identischen Spulen mit gleicher Windungszahl ! und Radius " besteht (parallele
Anordnung der Spulen), erzeugt. Durch die Stromstärke kann die Stärke des
Magnetfeldes verändert werden.
Durch das Durchqueren eines geladenen Teilchens durch das Magnetfeld, entsteht
die Lorentzkraft. Diese bewirkt, dass die freien Elektronen auf eine Kreisbahn mit
einem bestimmten Radius " abgelenkt werden. Hierfür wurden drei verschiedene
Kreisbahnradien gemessen ($ = 6 (), 8 (), 10 ()).
Im zweiten Versuchsteil werden elektrisch geladene Öltröpfchen in einen
Plattenkondensator gespritzt. Es wird die Sinkgeschwindigkeit (ohne angelegte
Spannung) und die Steiggeschwindigkeit (mit positiv und negativ angelegter
Spannung) beobachtet und schließlich die Ladung 0 der Öltröpfchen, die sich aus
der Elementarladung ergibt, ermittelt.
Anschließend wird die Quantisierung der elektrischen Ladung mit Hilfe der Millikan-
Apparatur (und dem zugehörigen Steuergerät) nachgewiesen. Die Elementarladung
1 kann anhand der erhaltenen Messdaten bestimmt werden und schließlich dann
auch die Masse des Elektrons. Diese setzt sich aus der spezifischen Ladung des
Elektrons und der Elementarladung zusammen.
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