RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Schlussfolgerung im Millikan-Experiment
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik
Autor Nachricht
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 14. Jan 2023 19:05    Titel: Schlussfolgerung im Millikan-Experiment Antworten mit Zitat

Dass die Ladungen der Öltröpfchen im Millikan-Experiment sich um exakt der Elementarladung unterscheiden müssen, lässt sich m.E. aus dem Expreriment nicht zwingend shlussfolgern. Kann es sich - aus welchen Gründen auch immer - nicht auch um ein Vielfaches der Elementarladung handeln?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 15. Jan 2023 00:12    Titel: Re: Schlussfolgerung im Millikan-Experiment Antworten mit Zitat

Hallo,

iznar hat Folgendes geschrieben:
Dass die Ladungen der Öltröpfchen im Millikan-Experiment sich um exakt der Elementarladung unterscheiden müssen, lässt sich m.E. aus dem Expreriment nicht zwingend shlussfolgern. Kann es sich - aus welchen Gründen auch immer - nicht auch um ein Vielfaches der Elementarladung handeln?


ja, kann es. Aber Du siehst immer ein ganzzahliges Vielfaches der Elementarladung ().
Das ist das eigentliche Argument.


Viele Grüße
Michael
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 00:54    Titel: Antworten mit Zitat

Aber es wurde ja für ein konkreter Wert bestimmt . Angenommen der damals gemessene Wert wäre im Grunde das doppelte der "tatsächlichen Elementarladung", nennen wir sie , und die Ladungen der Öltröpfchen würden sich immer um mindestens unterscheiden (vielleicht auf Grund von Gesetzen, die uns nicht bekannt sind), dann hätten wir immer noch ganzzahlige Vielfache von . Hätten aber konkret nur die Zahl experimentell bestimmt.
Wenn ich es richtig verstanden habe, dann soll Millikan aber schon die Entdeckung der Elementarladung behauptet haben, also einer minimal möglichen Ladung.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2023 01:29    Titel: Antworten mit Zitat

iznar hat Folgendes geschrieben:
[...](vielleicht auf Grund von Gesetzen, die uns nicht bekannt sind)[...]


Da kommt Ockhams Rasiermesser ins Spiel. Was hat man davon, die kleinste Ladungsmenge, die der Tropfen aufnehmen oder abgeben kann, als Summe von zwei Elementarladungen zu betrachten? Solange man diese Ladungen nicht einzeln messen kann, macht so eine Annahme alles nur komplizierter, ohne irgendwelche Vorteile zu bringen.
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 01:58    Titel: Antworten mit Zitat

Ockhams Rasiermesser hin und her. Streng genommen folgt aus dem Experiment höchstens die Existenz einer unbekannten Elementarladung. Sie mit einer konkreten Zahl zu benennen kann höchstens als empirisch untermauerte Konvention betrachtet werden solange keine anderen, kleineren Messwerte, diese Zahl wiederlegen.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 15. Jan 2023 08:36    Titel: Antworten mit Zitat

Naja, wenn man voraussetzt, dass

-die Tröpfchen dadurch geladen/ionisiert werden, dass sie einzelne Elektronen aufnehmen oder abgeben
-dass ein Elektron die Ladung -e hat

kann man aus einer genügend hohen Anzahl von Messungen schon mit einiger Sicherheit auf den Wert der Ladung e schliessen. Sonst müsste jedenfalls irgendwann in einer Messung ein Resultat auftreten, das diesem Wert widerspricht. Das geschah aber nicht.
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 10:51    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Naja, wenn man voraussetzt, dass

-die Tröpfchen dadurch geladen/ionisiert werden, dass sie einzelne Elektronen aufnehmen oder abgeben
-dass ein Elektron die Ladung -e hat

Nur finde ich diese Voraussetzungen nicht ganz selbstverständlich. Schon gar nicht 1910 :o)

Myon hat Folgendes geschrieben:
kann man aus einer genügend hohen Anzahl von Messungen schon mit einiger Sicherheit auf den Wert der Ladung e schliessen.

Müsste man nicht zumindest unterschiedliche Arten von Öltröpfchen verwenden, um stoffspezifische Eigenschaften auszuschließen? Dann müsste man in den Formeln für Masse und Dichte der Tröpfchen andere Werte einsetzen, die evtl. für Ungenauigkeiten sorgen würden und die Experimente wären dann statistisch nicht mehr zu gebrauchen :o)

Spätestens seit dem LHC müsste man doch einzelne Elektronen messen können. Habe im Netz jedoch nichts Konkretes hierzu finden können.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3384

Beitrag ML Verfasst am: 15. Jan 2023 11:27    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

iznar hat Folgendes geschrieben:
Aber es wurde ja für ein konkreter Wert bestimmt . Angenommen der damals gemessene Wert wäre im Grunde das doppelte der "tatsächlichen Elementarladung", nennen wir sie , und die Ladungen der Öltröpfchen würden sich immer um mindestens unterscheiden (vielleicht auf Grund von Gesetzen, die uns nicht bekannt sind), dann hätten wir immer noch ganzzahlige Vielfache von . Hätten aber konkret nur die Zahl experimentell bestimmt.

In dem Fall hätte Milikan wohl angenommen, dass die Elementarladung wäre.

Das wäre dann aus nachträglicher Sicht zwar falsch, hat aber andererseits auch etwas Richtiges an sich. Denn wenn zwei Elektronen immer nur paarweise auftreten, gibt es zunächst keinen Grund, sie als zweierlei Dinge zu betrachten. Forschungsergebnisse sind grundsätzlich immer nur "vorläufig". Daher ist es auch günstig, sinnvoll und üblich, solche Aussagen wie "Die Elementarladung beträgt ..." später weiter zu überprüfen; gerne auch mit anderen Ölsorten o. ä.

Nach der Entdeckung der Quarks wurde das Bild ohnehin weiter verfeinert.
Up-, Charm- und Top-Quarks haben eine Ladung von 2/3 e, Down-, Strange- und Bottom-Quarks haben -1/3 e. Für chemische Bindungen hat sich dadurch nichts geändert. Letztlich wurde damit aber gezeigt, dass die Identität von "Elementarladung" und "kleinstmöglicher Ladungsportion" zumindest fragwürdig ist. Sie ist aber auch wiederum nicht ganz falsch, da Quarks nicht isoliert auftreten.


Viele Grüße
Michael
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2023 12:34    Titel: Antworten mit Zitat

iznar hat Folgendes geschrieben:
Sie mit einer konkreten Zahl zu benennen kann höchstens als empirisch untermauerte Konvention betrachtet werden solange keine anderen, kleineren Messwerte, diese Zahl wiederlegen.


Die gesamte Physik kann höchstens als empirisch untermauerte Konvention betrachtet werden solange keine anderen experimentellen Beobachtungen sie widerlegen.
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 14:23    Titel: Antworten mit Zitat

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Die gesamte Physik kann höchstens als empirisch untermauerte Konvention betrachtet werden solange keine anderen experimentellen Beobachtungen sie widerlegen.


Allerdings Big Laugh

Die gesamte Wissenschaft kann im Grunde so verstqanden werden. Über die Mathematik lässt sich vielleicht streiten.

Womöglich hatte damals aber auch die unabhängige Entdeckung des Planckschen Wirkungsquantums die Theorie einer Elementarladung unterstützt. Die Diskretheit der beiden Größen passt ja gut zueinander. Ich konnte aber nichts dazu finden, ob die Beträge der beiden Größen sich gegenseitig bestätigen. Gibt es eine Formel, die die Elementarladung und das Plancksche Wirkungsquantum in Beziehung zueinander setzt?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 15. Jan 2023 14:42    Titel: Antworten mit Zitat

iznar hat Folgendes geschrieben:
Gibt es eine Formel, die die Elementarladung und das Plancksche Wirkungsquantum in Beziehung zueinander setzt?

Vgl. Quanten-Hall-Effekt, Magnetisches Flussquant.
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 787

Beitrag Aruna Verfasst am: 15. Jan 2023 17:28    Titel: Antworten mit Zitat

iznar hat Folgendes geschrieben:

Gibt es eine Formel, die die Elementarladung und das Plancksche Wirkungsquantum in Beziehung zueinander setzt?


willyengland



Anmeldungsdatum: 01.05.2016
Beiträge: 673

Beitrag willyengland Verfasst am: 15. Jan 2023 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

Der Versuch wurde von 2004-2007 erneut durchgeführt, mit 100 Mio. Messungen:

Search For Isolated Fractionally Charged Particles

"No evidence for fractional charge particles was found."

_________________
Gruß Willy
iznar



Anmeldungsdatum: 14.01.2023
Beiträge: 7

Beitrag iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 19:53    Titel: Antworten mit Zitat

willyengland hat Folgendes geschrieben:
Der Versuch wurde von 2004-2007 erneut durchgeführt, mit 100 Mio. Messungen:

Search For Isolated Fractionally Charged Particles

"No evidence for fractional charge particles was found."


Die haben auch tatsächlich zwei verschiedene Flüssigkeiten verwendet Big Laugh

An der Feinstrukturkonstante und dem Quanten-Hall-Effekt werde ich wohl länger zu kauen haben, daher bedanke ich mich fürs Erste.

Schönen Gruß
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Elektrik