Der Millikanversuch (Öltröpfchenversuch)
Berechnungen
Wenn aus den Öltröpfchen Elektronen durch die Röntgenstrahlung herausgeschlagen werden, dann wirkt auf dieses Tröpfchen in einem elektrischen Feld E die Kraft . Für die positive Ladung des Tröpfchens (die im Betrag gleich ist mit der negativen Ladung) gilt:
Bewegt sich das Tröpfchen in einem homogenen Feld (das zwischen den Kondensatorplatten herrscht) mit gleichmäßiger Geschwindigkeit aufwärts, dann wirken (wie in der Abb. b der Zeichnung ersichtlich) die Gewichtskraft und die Reibungskraft des Tröpfchens entgegen.
lässt sich also auch folgendermaßen darstellen:
Dabei ist die Gewichtskraft des ionisierten und des neutralen Tröpfchens gleich. Sie ist aber auch, wie in der Abb.1 gezeigt wird, gleich der Reibungskraft die beim Fallen auf das Tröpfchen wirkt:
Diese Reibungskraft lässt sich nach Stokes aus der Geschwindigkeit , dem Radius und der Viskosität η des Tröpfchen berechnen:
Es gilt also:
oder:
Der unbekannte Radius lässt sich dann so berechnen:
Wenn man sagt, dass sich die Kraft durch die Kräfte und beziehungsweise darstellen lässt, dann folgt für die Ladung q: