Hallo zusammen,
ich grüble wie der Literaturwert von 1,6021773…e-19 C bei der Elementarladung bestimmt wurde.
1909 Milikan kenn ich.
e/m Bestimmung auch klar.
Wie sieht ein aktuelles Experiment zur Bestimmung der Elementarladung aus, ohne die Masse als bekannt vorauszusetzen?
Wie kann man die Masse des Elektrons bestimmen, ohne die Ladung als bekannt vorauszusetzen?
lg
jartul
Hallo jartul,
MfG Peter(TOO)
Naja, die Antwort liefert schon Wikipedia.
Ganz kurz umrissen: Setzt man einen stromdurchflossenen Leiter einem Magnetfeld aus, lässt sich eine Spannung senkrecht zum Stromfluß und zum Magnetfeld messen. Das nennt sich Hall-Effekt. Die Stärke der Spannung hängt neben Strom und Feld auch vom Material ab.
Aber: Bei sehr niedrigen Temperaturen ändert sich die Spannung nicht mehr kontinulierlich mit dem Magnetfeld, sondern in Schritten, und diese Schrittweite lässt sich alleine aus dem Planckschen Wirkungsquantum und der Elementarladung bestimmen, und ist vom Material unabhängig. Das nennt sich Quanten-Hall-Effekt.
Aber mal was anderes: Warum sollte man generell e und m zwingend unabhängig voneinander messen? Eigentlich ist an der Methode von Millikan & Co nichts auszusetzen. Er hat e recht genau bestimmt, e/m lässt sich auch sehr genau messen, also kann man auch m sehr genau angeben. Da ist erstmal nichts falsch dran.
Das Problem ist eher, daß in die meisten Formeln Messwerte und Konstanten eingehen, die selbst ausreichend genau sein müssen, um die gewünschte Genauigkeit bei der zu ermittelnden Größe zu erreichen. Wenn es den Quanten-Hall-Effekt nicht gäbe, müßte man e wohl weiterhin mittels e/m bestimmen.
Dankeschön! Guter Link von Peter(TOO) und gutes Stichwort von sweber.
Liebe Grüße, wieder etwas schlauer!
jartul