Ein Elektron hat eine Ladung von 1,6*10 hoch -19 Coulomb und eine spezifische Ladung von 1,76*10 hoch 11 Coulomb pro Kilogramm. Kann man im Tafelwerk auch nachlesen. Aber kann man dies auch beweisen? Vielleicht noch selbst im Experiment?
Der Physik-12-Grundkurs machte sich auf den Weg nach Berlin-Adlershof, genau dieses herauszufinden.
Im UniLab standen drei Experimentalmöglichkeiten zur Verfügung:
Fadenstrahlrohr: Es wird ein Elektronenstrahl erzeugt – wie in den alten Fernsehapparaten. Diese Elektronen werden durch ein Magnetfeld auf eine Kreisbahn gezwungen.
Millikan-Versuch: Ionisierte Öltröpfchen werden durch ein elektrisches Feld u.a. zum Schweben gebracht. Millikan erhielt für diesen Versuch den Nobelpreis!
Ionisierung: In eine Kupfersulfat-Lösung werden 2 Elektroden gebracht. An diese wird eine Spannung angelegt. Kupfer wandert nun von einer Elektrode zur anderen.
Um dann auf den gesuchten Wert für die Elementarladung (eines Elektrons) bzw. seine spezifische Masse zu kommen, bedurfte es natürlich noch einiger Überlegungen (Kräftegleichgewicht, Energiebeziehungen,…) sowie „Rechenarbeit“. Zum Glück konnte der größte Teil davon im Unterricht vorbereitet werden.
Und das Ergebnis? Unsere Physik-Schüler kamen bis auf 1,5% an den Tafelwerk-Wert heran!
Auch ein Gefühl für extrem große und kleine Größen konnte man im UniLab gewinnen.
Bis demnächst
Euer Physik-12-Grundkurs
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