[justify][color=#666666]Feladatod a Millikan-kísérletben az olajcsepp mozgásának megfigyelése.[br][/color][/justify]

[color=#666666][justify]Figyeld meg a bejelentkező képernyőt! Mit látsz a képernyő jobb oldalán?[br][/justify][/color]

[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]

[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]

[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]

[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]

[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]

Robert Millikan 1909-es olajcsepp-kísérletének célja az elektron elektromos töltésének pontos mérése volt. Kísérletsorozataiban azt találta, hogy az olajcseppek töltése minden esetben egy adott érték, nevezetesen 1,6 ∙ 10[sup]–19[/sup] C egész számú többszöröse.[br][br]Az [i]m[/i] tömegű, [i]R[/i] sugarú és [i]q[/i] töltésű olajcseppekre[br][list][*]az [math]\vec{F_g} [/math] gravitációs erő (lefelé irányuló), [/*][*]az [math]\vec{F_f}[/math] felhajtóerő (felfelé irányuló), [/*][*]az [math]\vec{F_S}[/math] közegellenállási (Stokes-) erő és [i]U[/i] ≠ 0 esetben [/*][*]az [math]\vec{F_e}[/math] elektromos (Coulomb) erő hat.[/list][br][br][math]F_g = mg=V\rho_o g=\frac{4π}{3} R^3 \rho_o g[/math] , [br]ahol [i]V[/i] az olajcsepp térfogata, [math]\rho_o[/math] az olaj sűrűsége, [i]g[/i] a nehézségi gyorsulás.[br][br][math]F_f=\frac{4π}{3} R^3 g\rho_l[/math], [br]ahol [math]\rho_l[/math] a levegő sűrűsége.[br][br][math]F_S=-6πηRv[/math], [br]ahol [i]h [/i]a levegő viszkozitása, [i]v[/i] a csepp végsebessége (Stokes-törvény). A negatív előjel azt mutatja, hogy az erő a sebességgel ellentétes irányú. Az olajcsepp sebességének növekedésével a súrlódási erő is nő, egészen addig, amíg a cseppre ható erők eredője nulla nem lesz. Ettől kezdve a részecske egyenletes sebességgel süllyed, vagy emelkedik.[br][br][math]F_e=qE=q \frac{U}{d}[/math], [br]ahol [i]E[/i] a kondenzátor lemezei közötti térerősség, [i]U[/i] a lemezekre kapcsolt feszültség és [i]d [/i]a lemezek távolsága.[br]   [br]Ha nincs elektromos mező, akkor [br][math]F_S=F_g-F_f[/math], [br]amiből a csepp sebességét megmérve a csepp sugara meghatározható.[br][br]Elektromos mező esetén a csepp süllyedésekor[br][math]F_S=F_g-F_f+F_e[/math][br]érvényes, amiből a csepp sugarának ismeretében a töltés meghatározható.