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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 14. Jan 2023 19:05 Titel: Schlussfolgerung im Millikan-Experiment |
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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? |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3384
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ML Verfasst am: 15. Jan 2023 00:12 Titel: Re: Schlussfolgerung im Millikan-Experiment |
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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 |
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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 00:54 Titel: |
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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. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5029
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DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2023 01:29 Titel: |
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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. |
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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 01:58 Titel: |
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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. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5836
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Myon Verfasst am: 15. Jan 2023 08:36 Titel: |
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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. |
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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 10:51 Titel: |
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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
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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. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3384
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ML Verfasst am: 15. Jan 2023 11:27 Titel: |
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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.
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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 |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5029
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DrStupid Verfasst am: 15. Jan 2023 12:34 Titel: |
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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. |
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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 14:23 Titel: |
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DrStupid hat Folgendes geschrieben: | Die gesamte Physik kann höchstens als empirisch untermauerte Konvention betrachtet werden solange keine anderen experimentellen Beobachtungen sie widerlegen. |
Allerdings
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? |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5836
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Myon Verfasst am: 15. Jan 2023 14:42 Titel: |
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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. |
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Aruna
Anmeldungsdatum: 28.07.2021 Beiträge: 787
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Aruna Verfasst am: 15. Jan 2023 17:28 Titel: |
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iznar hat Folgendes geschrieben: |
Gibt es eine Formel, die die Elementarladung und das Plancksche Wirkungsquantum in Beziehung zueinander setzt? |
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willyengland
Anmeldungsdatum: 01.05.2016 Beiträge: 673
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iznar
Anmeldungsdatum: 14.01.2023 Beiträge: 7
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iznar Verfasst am: 15. Jan 2023 19:53 Titel: |
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Die haben auch tatsächlich zwei verschiedene Flüssigkeiten verwendet
An der Feinstrukturkonstante und dem Quanten-Hall-Effekt werde ich wohl länger zu kauen haben, daher bedanke ich mich fürs Erste.
Schönen Gruß |
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