Millikan-kísérlet
Table of Contents
- Bevezetés
- Bevezetés
- Millikan-kísérlet 1− Olajcsepp elektrosztatikus térben
- Millikan-kísérlet − Olajcsepp mozgása elektrosztatikus térben másolata
- Millikan-kísérlet 2− Mérések ismert tömegű olajcsepp esetén
- Millikan-kísérlet − Mérések ismert tömegű olajcsepp esetén másolata
- Millikan-kísérlet 3– Ismeretlen tömegű olajcsepp esete
- Millikan-kísérlet − Ismeretlen tömegű olajcsepp esete másolata
- Millikan-kísérlet 4 - A viszkozitás figyelembevétele
- Millikan-kísérlet a viszkozitás figyelembevételével másolata
Bevezetés
[justify][color=#666666][font=Arial][/font][/color][size=100][color=#666666][font=Arial][color=#666666]Figyeld meg a képet, és segítségével meséld el a Millikan-kísérlet lényegét![/color][/font][/color][color=#000000][font=Times New Roman][/font][/color][/size][color=#000000][font=Times New Roman][br][/font][/color][/justify]
A kép forrása: [url=http://millikan.nbaoh.com/1.htm]http://millikan.nbaoh.com/1.htm[/url]
[justify][color=#666666][/color][/justify][size=100][justify][color=#666666]Millikan a kísérlet során két, vízszintes helyzetben lévő, egymással szemben elhelyezkedő fémlemez (kondenzátorlemezek) közé olajcseppeket porlasztott, melyek a porlasztás során különböző mértékben feltöltődtek. A lemezek között elektromos mezőt hozott létre. A feszültség változtatásával az olajcseppek felfelé, vagy lefelé mozgathatnak, illetve egy helyben képesek lebegni. Mérésekkel az olajcseppek töltése meghatározható. Pontosabb eredmények érdekében, figyelembe kell venni az olajcsepre ható felhajtó erőt is. További pontosítás érhető el a surlódási, viszkozitási erő beszámításával. [br][br][/color][/justify][/size]
Millikan-kísérlet − Olajcsepp mozgása elektrosztatikus térben másolata
[justify][color=#666666]Feladatod a Millikan-kísérletben az olajcsepp mozgásának megfigyelése.[br][/color][/justify]
1. feladat
[color=#666666][justify]Figyeld meg a bejelentkező képernyőt! Mit látsz a képernyő jobb oldalán?[br][/justify][/color]
2. feladat
[justify][color=#666666]A képernyő bal oldalán (a kísérleti berendezés mellett) az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg.[br][br]a) Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található [icon]/images/ggb/geomatech/start.png[/icon][i] [/i]gombbal! Mit tapasztalsz? Miért?[br][br]b) Mit kell tenned, ha lejátszáskor szeretnéd látni az olajcsepp mozgását a képernyőn? Próbáld ki![br][/color][/justify]
3. feladat
[color=#666666][justify]Azonosítsd az olajcseppre ható erőket![br][br]a) Mit jelöl a sárga nyíl ([math]\vec{F_g}-\vec{F_f}[/math])?[br][br]b) Mit jelöl a lila nyíl ([math]\vec{F_S}[/math])?[br][br]c) Mit jelöl a piros nyíl ([math]\vec{F_e}[/math])?[br][br]d) Hogyan mozog az olajcsepp a rá ható erők hatására?[/justify][/color]
4. feladat
[justify]A [i]Szimuláció újrakezdése [/i]gomb lenyomása után állíts be egy tetszőleges nagyságú, negatív feszültséget, majd indítsd el a szimulációt a [icon]/images/ggb/geomatech/start.png[/icon] gombbal![br][br]a) Csökkentsd a lemezek közti feszültséget (növeld az abszolút értékét)! Mit tapasztalsz? Miért?[br][br]b) A feszültséget változtatva meg tudod-e állítani az olajcsepp mozgását?[br][br]c) Növeld tovább a feszültséget! Mit tapasztalsz?[/justify]
5. feladat
[justify][color=#666666]A [i]Szimuláció újrakezdése[/i] gomb lenyomása után figyeld meg a kísérleti berendezés fölötti vezérlőpanelt![br][br]a) Milyen fizikai mennyiségeket tudsz változtatni csúszka segítségével?[br][br]b) Mit tapasztalsz, ha változtatod az olajcsepp tömegét?[br][br]c) Mit tapasztalsz, ha csökkented az olajcsepp töltését?[br][br]d) Az olajcseppeket porlasztással juttatják a kondenzátorlemezek közé. A porlasztással a cseppek kisebb-nagyobb, pozitív-negatív töltéshez jutnak. Milyen változást tapasztalsz, ha a csepp töltését pozitívnak választod?[br][/color][/justify]
6. feladat
[justify][color=#666666]A mikroszkóp lencséjén egy skála található. A vékonyabb vonalak egymástól való távolsága 0,1 mm-nek felel meg (így két vastagabb vonal távolsága 0,5 mm).[br][br]a) A skála segítségével megmérhető a csepp sebessége. Hogyan?[br][br]b) A szimulációt elindítva a program segítségével időt is tudunk mérni. Határozd meg különböző feszültségek esetében a csepp sebességét és méréssel ellenőrizd azt is, hogy a csepp valóban egyenletesen mozog![br][/color][/justify]
Millikan-kísérlet − Mérések ismert tömegű olajcsepp esetén másolata
[color=#666666][size=100][justify]Feladatod az olajcseppek sebességének megmérése, majd eredményeid alapján a cseppek sugarának és töltésének kiszámítása.[/justify][/size][/color]
1. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A képernyő bal oldalán az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg. Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található [icon]/images/ggb/geomatech/start.png[/icon] gombbal! [br][br]a) Mit tapasztalsz?[br][br]b) A mikroszkóp lencséjén egy skála található, melynek segítségével megmérhető a csepp sebessége. Hogyan?[br][br][/color][/justify][/size]
2. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A megfelelő jelölőnégyzetet kiválasztva ([i]Erőösszetétel[/i]) a mikroszkóp látóterének helyén megjelenik a kísérleti összeállítás rajza. Azonosítsd az olajcseppre ható erőket![br][br]a) Mit jelöl a sárga nyíl ([math]\vec{F_g}-\vec{F_f})[/math]?[br][br]b) Mit jelöl a lila nyíl ([math]\vec{F_S}[/math])? Milyen irányú?[br][br]c) A feszültséget bekapcsolva (válaszd a megfelelő jelölőnégyzetet!) a vektorábrán megjelenik egy piros nyíl is ([math]\vec{F_e})[/math]. Mit jelöl a piros nyíl?[br][br]d) Mit mondhatunk a cseppre ható erőkről, és ezek hatására hogyan mozog az olajcsepp?[br][/color][/justify][/size]
3. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Indítsd újra a szimulációt a [i]Szimuláció újraindítása[/i] gomb megnyomásával és kapcsold ki a feszültséget a megfelelő jelölőnégyzet segítségével! [br](Ha változtattál a feszültség értékén a csúszka segítségével, állítsd az értékét –210 V-ra a kikapcsolás előtt!) [br]Indítsd el a szimulációt a [icon]/images/ggb/geomatech/start.png[/icon][i][color=#000000][color=#666666][/color] [/color][/i]gombbal![br][br]a) Kapcsold be a feszültséget és figyeld meg, mi történik! Magyarázd meg a látottakat![br][br]b) Mit kell tenned, ha lejátszáskor szeretnéd megfordítani az olajcsepp mozgását?[br][br]c) Hogy tudod az olajcsepp mozgását felgyorsítani?[br][/color][/justify][/size]
4. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Add meg az erők nagyságát![br][br]a) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható gravitációs erő nagyságát?[br][br]b) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható felhajtóerő nagyságát?[br][br]c) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_g}-\vec{F_f}[/math] nagyságát?[br][br]d) Mit tanultál a közegellenállási erőről? Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_S}[/math] nagyságát?[br][br]e) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_e}[/math] nagyságát?[br][/color][/justify][/size]
5. feladat
[color=#666666][size=100][justify]Írd fel a megfelelő összefüggéseket![br][br]a) Írd fel a csepp térfogatát és sugarát a csepp tömegének és sűrűségének ismeretében.[br][br]b) [i]U[/i] ≠ 0 esetben a csepp egyenletes emelkedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket![br][br]c) Add meg ezek alapján a csepp töltését![/justify][/size][/color]
6. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Végezz méréseket és számításokat a [i]Felhasználói leírás[/i]ban ismertetett módon![br][/color][/justify][/size]
7. feladat
Figyeld meg a kapott grafikonon a töltések abszolút értékeit! Mit vehetünk észre a cseppek töltésével kapcsolatosan?
Millikan-kísérlet − Ismeretlen tömegű olajcsepp esete másolata
[size=100][justify][color=#000000][color=#666666]Feladatod az olajcsepp sebességének megmérése elektromos térben és anélkül is, majd eredményeid alapján a csepp sugarának és töltésének kiszámítása.[/color][br][/color][/justify][/size]
1. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A képernyő bal oldalán az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg. Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található [icon]http://geomatech-beta.geogebra.org/images/ggb/geomatech/start.png[/icon] gombbal! [br][br]a) Mit tapasztalsz?[br][br]b) A mikroszkóp lencséjén egy skála található, melynek segítségével megmérhető a csepp sebessége. Hogyan?[br][/color][/justify][/size][justify][/justify]
2. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A megfelelő jelölőnégyzetet kiválasztva ([i]Erőösszetétel[/i]) a mikroszkóp látóterének helyén megjelenik a kísérleti összeállítás rajza. Azonosítsd az olajcseppre ható erőket![br][br]a) Mit jelöl a sárga nyíl ([math]\vec{F_g}-\vec{F_f})[/math]?[br][br]b) Mit jelöl a lila nyíl ([math]\vec{F_S}[/math])? Milyen irányú?[br][br]c) A feszültséget bekapcsolva (válaszd a megfelelő jelölőnégyzetet) a vektorábrán megjelenik egy piros nyíl is ([math]\vec{F_e})[/math]. Mit jelöl a piros nyíl?[br][br]d) Mit mondhatunk a cseppre ható erőkről, és hogyan mozog az olajcsepp a rá ható erők hatására?[br][br][/color][/justify][/size]
3. feladat
Indítsd újra a szimulációt a [i]Szimuláció újraindítása[/i] gomb megnyomásával és kapcsold ki a feszültséget a megfelelő jelölőnégyzet segítségével! [br](Ha változtattál a feszültség értékén a csúszka segítségével, állítsd az értékét –210 V-ra a kikapcsolás előtt!) [br]Indítsd el a szimulációt a [icon]/images/ggb/geomatech/start.png[/icon] gombbal![br][br]a) Kapcsold be a feszültséget és figyeld meg, mi történik! Magyarázd meg a látottakat![br][br]b) Mit kell tenned, ha lejátszáskor szeretnéd megfordítani az olajcsepp mozgását?[br][br]c) Hogy tudod az olajcsepp mozgását felgyorsítani?
4. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Add meg az erők nagyságát![br][br]a) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható gravitációs erő nagyságát?[br][br]b) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható felhajtóerő nagyságát?[br][br]c) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_g}-\vec{F_f}[/math] nagyságát?[br][br]d) Mit tanultál a közegellenállási erőről? Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_S}[/math] nagyságát?[br][br]e) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_e}[/math] nagyságát?[br][br][/color][/justify][/size]
5. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Írd fel a megfelelő összefüggéseket![br][br]a) [i]U[/i] = 0 esetben a csepp egyenletes [i]v[/i][sub]1[/sub][i] [/i]sebességgel süllyedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket![br][br]b) Az előző összefüggés alapján add meg a csepp sugarát sebességének és sűrűségének ismeretében![br][br]c) [i]U[/i] ≠ 0 esetben a csepp egyenletes [i]v[/i][sub]2[/sub][i] [/i]sebességgel emelkedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket![br][br]d) Add meg ezek alapján a csepp töltését![/color][/justify][/size]
6. feladat
[justify][color=#666666][size=100][color=#666666]Végezz méréseket és számításokat a [i]Felhasználói leírás[/i]ban ismertetett módon![/color][br][/size][br][/color][/justify]
Millikan-kísérlet a viszkozitás figyelembevételével másolata
[color=#666666][size=100][justify]Feladatod az olajcseppek sebességének megmérése elektromos térben és anélkül, majd eredményeid alapján a cseppek töltésének kiszámítása (figyelembe véve a légellenállási állandó hőmérséklettől való függését).[/justify][/size][/color]
1. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A képernyő bal oldalán az olajcseppek megfigyelésére szolgáló mikroszkóp látóterét figyelheted meg. Indítsd el a szimulációt a vezérlőpanelen található [icon]http://geomatech-beta.geogebra.org/images/ggb/geomatech/start.png[/icon] gombbal! [br][br]a) Mit tapasztalsz?[br][br]b) A mikroszkóp lencséjén egy skála található, melynek segítségével megmérhető a csepp sebessége. Hogyan?[br][/color][/justify][/size][justify][/justify]
2. feladat
[size=100][justify][color=#666666]A megfelelő jelölőnégyzetet kiválasztva ([i]Erőösszetétel[/i]) a mikroszkóp látóterének helyén megjelenik a kísérleti összeállítás rajza. Azonosítsd az olajcseppre ható erőket![br][br]a) Mit jelöl a sárga nyíl ([math]\vec{F_g}-\vec{F_f})[/math]?[br][br]b) Mit jelöl a lila nyíl ([math]\vec{F_S}[/math])? Milyen irányú?[br][br]c) A feszültséget bekapcsolva (válaszd a megfelelő jelölőnégyzetet) a vektorábrán megjelenik egy piros nyíl is ([math]\vec{F_e})[/math]. Mit jelöl a piros nyíl?[br][br]d) Mit mondhatunk a cseppre ható erőkről, és hogyan mozog az olajcsepp a rá ható erők hatására?[br][/color][/justify][/size][justify][/justify]
3. feladat
[justify][/justify][color=#666666][size=100][color=#666666][justify][/justify][/color][/size][/color][justify][color=#666666][size=100][color=#666666]Indítsd újra a szimulációt a [i]Szimuláció újraindítása[/i] gomb megnyomásával és kapcsold ki a feszültséget a megfelelő jelölőnégyzet segítségével! [br](Ha változtattál a feszültség értékén a csúszka segítségével, állítsd az értékét -210 V-ra a kikapcsolás előtt!) [br]Indítsd el a szimulációt a [icon]http://geomatech-beta.geogebra.org/images/ggb/geomatech/start.png[/icon]gombbal![br][br]a) Kapcsold be a feszültséget és figyeld meg, mi történik! Magyarázd meg a látottakat![br][br]b) Mit kell tenned, ha lejátszáskor szeretnéd megfordítani az olajcsepp mozgását?[br][br]c) Hogy tudod az olajcsepp mozgását felgyorsítani?[br][/color][br][/size][size=100][color=#666666]d) Próbáld ki, meg tudod-e állítani az olajcsepp mozgását![/color][br][/size][/color][/justify]
4. feladat
[justify][color=#666666][size=100][color=#666666]Add meg az erők nagyságát![br][br]a) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható gravitációs erő nagyságát a csepp [i]R[/i] sugarának és [i]ρ[/i][sub]o[/sub] sűrűségének ismeretében, ha a cseppet gömb alakúnak tekintjük?[br][br]b) Hogyan számíthatjuk ki az olajcseppre ható felhajtóerő nagyságát?[br][br]c) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_g}-\vec{F_f}[/math] nagyságát?[br][br]d) Mit tanultál a közegellenállási erőről? Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_S}[/math] nagyságát?[br][br]e) Hogyan számíthatjuk ki az [math]\vec{F_e}[/math] nagyságát?[/color][br][/size][/color][/justify]
5. feladat
[size=100][justify][color=#666666]Írd fel a megfelelő összefüggéseket![br][br]a) [i]U[/i] = 0 esetben a csepp egyenletes [i]v[/i][sub]1[/sub][i] [/i]sebességgel süllyedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket![br][br]b) Az előző összefüggés alapján add meg a csepp sugarát sebességének és sűrűségének ismeretében![br][br]c) [i]U[/i] ≠ 0 esetben a csepp egyenletes [i]v[/i][sub]2[/sub][i] [/i]sebességgel emelkedésekor mit mondhatunk a cseppre ható erőkről? Helyettesítsd be az erőkre felírt összefüggéseket![br][br]d) Add meg ezek alapján a csepp töltését![br][/color][/justify][/size]
6. feladat
[size=100][color=#666666]Végezz méréseket és számításokat a [i]Felhasználói leírás[/i]ban ismertetett módon![/color][br][br][/size]