Abbildung 1 zeigt ein Diagramm des Aufbaus, der im Experiment von A.F. Ioffe verwendet wurde. In einem geschlossenen Gefäß, dessen Luft auf Hochvakuum evakuiert wurde, befanden sich zwei Metallplatten P, horizontal angeordnet. Von der Kamera A durch das Loch UM ob kleine geladene Zinkstaubpartikel in den Plattenzwischenraum gelangt sind. Diese Staubpartikel wurden unter einem Mikroskop beobachtet.
Nehmen wir an, dass das Staubteilchen negativ geladen ist. Unter dem Einfluss der Schwerkraft beginnt es zu fallen. Sein Abfall kann jedoch verzögert werden, wenn die untere Platte negativ und die obere Platte positiv geladen ist. Im elektrostatischen Feld zwischen den Platten wirkt auf das Staubteilchen eine Kraft \(~\vec F_(el)\), die proportional zur Ladung des Staubteilchens ist. Wenn mg = F el, dann bleibt das Staubkorn beliebig lange im Gleichgewicht. Anschließend wurde die negative Ladung des Staubpartikels reduziert, indem es ultraviolettem Licht ausgesetzt wurde. Das Staubkorn begann zu fallen, als die auf es wirkende Kraft \(~\vec F_(el)\) abnahm. Indem den Platten eine zusätzliche Ladung verliehen und dadurch das elektrische Feld zwischen den Platten erhöht wurde, wurde der Staubpartikel erneut gestoppt. Dies geschah mehrmals.
Experimente zeigten, dass sich die Ladung eines Staubkorns immer schlagartig änderte, und zwar um ein Vielfaches der Ladung des Elektrons. Aus diesem Experiment zog A.F. Ioffe die folgende Schlussfolgerung: Die Ladung eines Staubkorns wird immer als ganzzahlige Vielfache der Elementarladung ausgedrückt e. In der Natur gibt es keine kleineren „Teile“ elektrischer Ladung, die sich von einem Körper zum anderen bewegen könnten. Aber die Ladung des Staubteilchens verschwindet zusammen mit dem Materieteilchen. Folglich gibt es in der Natur ein Materieteilchen mit der kleinsten Ladung, das dann unteilbar ist. Dieses Teilchen wurde genannt Elektron.
Der Wert der Elektronenladung wurde erstmals vom amerikanischen Physiker R. Millikan bestimmt. In seinen Experimenten verwendete er kleine Öltröpfchen und beobachtete deren Bewegung in einem elektrostatischen Feld (Abb. 2). In diesen Experimenten wurde die Bewegungsgeschwindigkeit von Öltröpfchen in einem gleichmäßigen elektrostatischen Feld zwischen zwei Metallplatten gemessen. Ein Öltropfen, der aufgrund des Luftwiderstands und der Auftriebskraft keine elektrische Ladung besitzt, fällt mit einer bestimmten konstanten Geschwindigkeit, da \(~m \vec g + \vec F_A + \vec F_c = 0\).
Wenn ein Tropfen auf seinem Weg auf ein Ion trifft und eine elektrische Ladung erhält Q, dann ist zusätzlich zur Schwerkraft \(~m \vec g\), \(~\vec F_c\) und \(~\vec F_A\) die Kraft \(~\vec F_(el )\ ). Dann ist für eine stetige Bewegung \(~m \vec g + \vec F_A + \vec F_c + \vec F_(el) = 0\). Durch die Messung der Geschwindigkeit des Tropfens konnte Millikan dessen Ladung bestimmen.
Literatur
Aksenovich L. A. Physik in der Sekundarschule: Theorie. Aufgaben. Tests: Lehrbuch. Zuschuss für Einrichtungen der Allgemeinbildung. Umwelt, Bildung / L. A. Aksenovich, N. N. Rakina, K. S. Farino; Ed. K. S. Farino. - Mn.: Adukatsiya i vyakhavanne, 2004. - S. 210-211.
Millikan-Erlebnis- Messerfahrung elementare elektrische Ladung(Aufladung Elektron), ausgetragen Robert Milliken Und Harvey Fletcher(Englisch) Russisch im Jahr 1909 .
Die Idee des Experiments besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen zu finden Schwere, Stokes-Kraft Und elektrische Abstoßung. Indem Millikan und Fletcher die Stärke des elektrischen Feldes kontrollierten, hielten sie kleine Öltröpfchen im Inneren mechanisches Gleichgewicht. Durch die Wiederholung des Experiments für mehrere Tropfen bestätigten die Wissenschaftler, dass die Gesamtladung eines Tropfens aus mehreren Elementarladungen besteht. Es stellte sich heraus, dass der Wert der Elektronenladung im Experiment von 1911 gleich war Cl, was 1 % vom modernen Wert in Cl abweicht.
Voraussetzungen
Im Jahr 1913 Professor Universität von Chicago R. Milliken in Mitautorenschaft mit H. Fletcher veröffentlichten einen Entwurf ihrer Erfahrungen.
Bei diesem Experiment wurde die Stärke des elektrischen Feldes gemessen, das einen geladenen Öltropfen zwischen zwei Elektroden halten kann. Der Wert dieses Feldes wurde zur Messung der Ladung des Tropfens verwendet. Die Tropfen selbst wurden beim Sprühen elektrisiert. Zum Zeitpunkt der Erfahrung war die Existenz nicht offensichtlich subatomare Partikel und die meisten physikalischen Phänomene [ welche? ] könnte dadurch erklärt werden, dass man die Ladung als eine sich kontinuierlich ändernde Größe annimmt.
Sogenannt Elementarladung e ist eines der Grundprinzipien physikalische Konstanten und es ist sehr wichtig, seine genaue Bedeutung zu kennen. 1923 erhielt Millikan Nobelpreis Von Physik teilweise für dieses Experiment.
Beschreibung des Erlebnisses
Millikan führte winzige geladene Öltropfen in den Raum zwischen zwei unter Spannung stehenden Platten (in einen Kondensator) ein, die in einem bestimmten elektrischen Feld stationär bleiben konnten. Das Gleichgewicht trat unter der Bedingung auf, dass
Die Resultierende der Schwerkraft und der Kraft des Archimedes;
, wo wiederum
Öltropfendichte;
Sein Radius setzt voraus, dass der Tropfen kugelförmig ist;
Luftdichte
Aus den angegebenen Formeln können Sie wissen und finden. Um den Radius eines Tropfens zu bestimmen, wurde die Geschwindigkeit eines gleichmäßigen Tropfenfalls in Abwesenheit eines Feldes gemessen, da eine gleichmäßige Bewegung entsteht, wenn die Schwerkraft durch die Luftwiderstandskraft ausgeglichen wird, wobei die Viskosität von ist die Luft.
Da es damals schwierig war, die Unbeweglichkeit eines Tropfens festzustellen, wurde anstelle eines Feldes, das die Bedingung erfüllte, ein Feld verwendet, unter dessen Einfluss sich der Tropfen mit geringer Geschwindigkeit nach oben zu bewegen begann. Wenn die Aufstiegsgeschwindigkeit natürlich gleich ist, dann
Während des Experiments wurde eine wichtige Tatsache festgestellt: Alle Mengen, die Millikan erhielt, erwiesen sich als Vielfache derselben Menge. Somit wurde experimentell gezeigt, dass Ladung eine diskrete Größe ist.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Die Existenz von Elektronen wurde in mehreren unabhängigen Experimenten nachgewiesen. Aber trotz des enormen experimentellen Materials, das von verschiedenen wissenschaftlichen Schulen gesammelt wurde, blieb das Elektron streng genommen ein hypothetisches Teilchen. Der Grund dafür ist, dass es kein einziges Experiment mit einzelnen Elektronen gab.
Elektronen erschienen zunächst als praktische Hypothese zur Erklärung der Gesetze der Elektrolyse, dann wurden sie in einer Gasentladung entdeckt, was ihre Existenz in allen Körpern bestätigte. Es war jedoch nicht klar, ob es sich in der Physik um dasselbe Elektron handelte, das für alle Substanzen und Körper gleich war, oder ob die Eigenschaften des Elektrons die durchschnittlichen Eigenschaften einer Vielzahl von „Bruderelektronen“ darstellten.
Um diese Frage zu beantworten, führten der amerikanische Wissenschaftler Robert Andrews Millikan und der sowjetische Physiker Abram Fedorovich Ioffe 1910-1911 unabhängig voneinander präzise Experimente durch, bei denen es möglich war, einzelne Elektronen zu beobachten.
In ihren Experimenten befanden sich in einem geschlossenen Gefäß 1, dessen Luft durch eine Pumpe auf Hochvakuum evakuiert wurde, zwei horizontal angeordnete Metallplatten 2. Zwischen ihnen befand sich durch ein Rohr 3 eine Wolke aus geladenen Metallstaubpartikeln oder Öl Tröpfchen platziert wurden. Sie wurden durch ein Mikroskop 4 mit einer speziellen Skala beobachtet, die es ermöglichte, ihr Absetzen (Sinken) zu beobachten.
Nehmen wir an, dass die Staubpartikel oder -tröpfchen negativ geladen waren, bevor sie zwischen die Platten gebracht wurden. Daher kann ihr Absinken (Sinken) gestoppt werden, wenn die untere Platte negativ und die obere Platte positiv geladen wird. Dies gelang ihnen, indem sie das Gleichgewicht der Staubpartikel (Tröpfchen) herstellten, das durch ein Mikroskop beobachtet wurde. 
Anschließend wurde die Ladung der Staubpartikel (Tröpfchen) reduziert, indem man sie ultravioletter oder Röntgenstrahlung aussetzte. Die Staubpartikel (Tröpfchen) begannen zu fallen, als die unterstützende elektrische Kraft abnahm. Indem den Metallplatten eine zusätzliche Ladung verliehen und dadurch das elektrische Feld erhöht wurde, wurde das Staubpartikel wieder gestoppt. Dies wurde mehrmals durchgeführt, wobei jedes Mal eine spezielle Formel zur Berechnung der Ladung der Staubpartikel verwendet wurde.
Die Experimente von Millikan und Ioffe zeigten, dass sich die Ladungen von Tropfen und Staubpartikeln immer sprunghaft ändern. Der minimale „Anteil“ der elektrischen Ladung ist eine elektrische Elementarladung von e = 1,6·10-19 C. Allerdings geht die Ladung des Staubteilchens nicht von selbst weg, sondern zusammen mit dem Materieteilchen. Folglich gibt es in der Natur ein Materieteilchen, das die kleinste Ladung hat, dann eine unteilbare Ladung – die Ladung eines Elektrons. Dank der Ioffe-Millikan-Experimente wurde die Existenz des Elektrons von einer Hypothese zu einer wissenschaftlich bewiesenen Tatsache.
Derzeit gibt es Informationen über die Existenz von Elementarteilchen (Quarks) mit elektrischen Teilladungen von 1/Ze und 2/Ze. Die elektrische Ladung eines Körpers ist jedoch immer ein ganzzahliges Vielfaches der elektrischen Elementarladung; Andere „Anteile“ elektrischer Ladung, die sich von einem Körper zum anderen bewegen können, wurden in der Natur noch nicht experimentell entdeckt.
Eine der Grundkonstanten der Physik ist die elementare elektrische Ladung. Dabei handelt es sich um eine skalare Größe, die die Fähigkeit physikalischer Körper charakterisiert, an elektromagnetischer Wechselwirkung teilzunehmen.
Als elementare elektrische Ladung gilt die kleinste positive oder negative Ladung, die nicht geteilt werden kann. Sein Wert entspricht der Elektronenladung.
Die Tatsache, dass jede in der Natur vorkommende elektrische Ladung immer einer ganzen Zahl von Elementarladungen entspricht, wurde 1752 von der berühmten politischen Persönlichkeit Benjamin Franklin vorgeschlagen, einem Politiker und Diplomaten, der sich auch mit wissenschaftlichen und erfinderischen Aktivitäten beschäftigte und der erste Amerikaner war ein Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften.
Benjamin Franklin
Wenn Franklins Annahme richtig ist und die elektrische Ladung eines geladenen Körpers oder Körpersystems aus einer ganzen Zahl von Elementarladungen besteht, dann kann sich diese Ladung schlagartig um einen Betrag ändern, der eine ganze Zahl von Elektronenladungen enthält.
Dies wurde erstmals vom amerikanischen Wissenschaftler, Professor an der University of Chicago, Robert Millikan, experimentell bestätigt und ziemlich genau bestimmt.
Millikan-Erlebnis
Millikan-Experimentdiagramm
Sein erstes berühmtes Experiment mit Öltropfen führte Millikan 1909 zusammen mit seinem Assistenten Harvey Fletcher durch. Sie sagen, dass sie ursprünglich geplant hatten, das Experiment mit Wassertropfen durchzuführen, diese jedoch innerhalb weniger Sekunden verdampften, was eindeutig nicht ausreichte, um das Ergebnis zu erhalten. Dann schickte Milliken Fletcher zur Apotheke, wo er eine Sprühflasche und eine Flasche Uhrenöl kaufte. Dies reichte aus, damit das Experiment ein Erfolg wurde. Anschließend erhielt Millikan dafür den Nobelpreis und Fletcher erhielt seinen Doktortitel.
Robert Milliken
Harvey Fletcher
Was war Millikans Experiment?
Ein elektrifizierter Öltropfen fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft zwischen zwei Metallplatten. Wenn jedoch zwischen ihnen ein elektrisches Feld entsteht, verhindert es, dass das Tröpfchen herunterfällt. Durch Messung der Stärke des elektrischen Feldes kann die Ladung des Tropfens bestimmt werden.
Die Experimentatoren platzierten zwei Metallkondensatorplatten im Inneren des Gefäßes. Dort wurden mit einer Sprühflasche winzige Öltröpfchen eingebracht, die sich beim Sprühen durch die Reibung mit der Luft negativ aufluden.
Ohne elektrisches Feld fällt der Tropfen
Unter dem Einfluss der Schwerkraft F w = mg begannen die Tröpfchen nach unten zu fallen. Da sie sich jedoch nicht im Vakuum, sondern in einer Umgebung befanden, verhinderte der Luftwiderstand, dass sie frei fielen Fras = 6πη RV 0 , Wo η – Luftviskosität. Wann F w Und Fras ausgeglichen, der Fall wurde mit der Geschwindigkeit gleichmäßiger v 0 . Durch Messung dieser Geschwindigkeit bestimmte der Wissenschaftler den Radius des Tropfens.
Ein Tröpfchen „schwebt“ unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes
Wenn in dem Moment, in dem der Tropfen fiel, eine Spannung an die Platten angelegt wurde, so dass die obere Platte eine positive und die untere eine negative Ladung erhielt, stoppte der Fall. Er wurde durch das entstehende elektrische Feld daran gehindert. Die Tröpfchen schienen zu schweben. Dies geschah, als die Kraft Fr wird durch die vom elektrischen Feld ausgehende Kraft ausgeglichen Fr = eE ,
Wo F r – die Resultierende aus Schwerkraft und archimedischer Kraft.
Fr = 4/3 πr 3 ( ρ – ρ 0) G
ρ - Dichte eines Öltropfens;
ρ 0 – Luftdichte.
R ist der Radius des Tropfens.
Wissen Fr Und E , können wir den Wert bestimmen e .
Da es sehr schwierig war, sicherzustellen, dass ein Tröpfchen über einen längeren Zeitraum stationär blieb, schufen Millikan und Fletcher ein Feld, in dem das Tröpfchen nach dem Anhalten begann, sich mit sehr geringer Geschwindigkeit nach oben zu bewegen v . In diesem Fall
Die Experimente wurden viele Male wiederholt. Den Tröpfchen wurden Ladungen verliehen, indem sie mit einer Röntgen- oder Ultraviolettanlage bestrahlt wurden. Die Gesamtladung des Tropfens entsprach jedoch jedes Mal mehreren Elementarladungen.
Im Jahr 1911 stellte Millikan fest, dass die Ladung eines Elektrons 1,5924(17) x 10 -19 C beträgt. Der Wissenschaftler lag nur zu 1 % falsch. Sein moderner Wert beträgt 1,602176487(10) x 10 -19 C.
Ioffes Experiment
Abram Fedorovich Ioffe
Es muss gesagt werden, dass fast gleichzeitig mit Millikan, aber unabhängig von ihm, ähnliche Experimente vom russischen Physiker Abram Fedorovich Ioffe durchgeführt wurden. Und sein Versuchsaufbau ähnelte dem von Millikan. Doch die Luft wurde aus dem Gefäß abgepumpt und es entstand darin ein Vakuum. Und anstelle von Öltröpfchen verwendete Ioffe kleine geladene Zinkpartikel. Ihre Bewegung wurde durch ein Mikroskop beobachtet.
Ioffe-Installation
1- eine Tube
2-Kamera
3 - Metallplatten
4 - Mikroskop
5 - Ultraviolett-Emitter
Unter dem Einfluss eines elektrostatischen Feldes fiel ein Zinkstaubkorn. Sobald die Schwerkraft des Staubkorns der vom elektrischen Feld auf es wirkenden Kraft entsprach, hörte der Fall auf. Solange sich die Ladung des Staubpartikels nicht änderte, hing es weiterhin regungslos. Wurde es jedoch ultraviolettem Licht ausgesetzt, verringerte sich seine Ladung und das Gleichgewicht geriet aus dem Gleichgewicht. Sie begann erneut zu fallen. Dann wurde die Ladungsmenge auf den Platten erhöht. Dementsprechend nahm das elektrische Feld zu und der Abfall hörte wieder auf. Dies wurde mehrmals durchgeführt. Als Ergebnis wurde festgestellt, dass sich die Ladung des Staubkorns jedes Mal um einen Betrag änderte, der einem Vielfachen der Ladung des Elementarteilchens entsprach.
Ioffe hat die Größe der Ladung dieses Teilchens nicht berechnet. Nachdem er jedoch 1925 zusammen mit dem Physiker N.I. ein ähnliches Experiment durchgeführt hatte, Dobronravov, der den Versuchsaufbau leicht modifizierte und Wismutstaubpartikel anstelle von Zink verwendete, bestätigte die Theorie
Vorbereitet von der Schülerin der 11. Klasse, Kosh Nr. 125 Kristina Konovalova
Folie 2
Das Ioffe-Milliken-Experiment Abram Fedorovich Ioffe Robert AndrewsMilliken
Folie 3
Ioffe-Millikan-Experiment
Ende des 19. Jahrhunderts wurde in einer Reihe sehr unterschiedlicher Experimente festgestellt, dass es einen bestimmten negativen Ladungsträger gibt, der als Elektron bezeichnet wird. Tatsächlich handelte es sich jedoch um eine hypothetische Einheit, da trotz der Fülle an praktischem Material kein einziges Experiment mit einem einzelnen Elektron durchgeführt worden war. Es war nicht bekannt, ob es für verschiedene Stoffe verschiedene Elektronen gibt oder ob sie immer gleich sind, welche Ladung ein Elektron trägt oder ob eine Ladung getrennt von einem Teilchen existieren kann. Im Allgemeinen gab es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft heftige Debatten über das Elektron, aber es fehlte eine ausreichende praktische Grundlage, um die ganze Debatte definitiv zu stoppen.
Folie 4
Die Abbildung zeigt ein Diagramm der im Experiment von A.F. Ioffe verwendeten Installation. In einem geschlossenen Gefäß, aus dem die Luft bis zum Hochvakuum abgepumpt wurde, befanden sich zwei horizontal angeordnete Metallplatten P. Von Kammer A gelangten durch Loch O kleine geladene Zinkstaubpartikel in den Raum zwischen den Platten. Diese Staubpartikel wurden unter einem Mikroskop beobachtet.
Folie 5
So fallen geladene Staubpartikel und Tröpfchen im Vakuum von der oberen Platte auf die untere Platte. Dieser Vorgang kann jedoch gestoppt werden, wenn die obere Platte positiv und die untere Platte negativ geladen ist. Das resultierende elektrische Feld wirkt als Coulomb-Kräfte auf die geladenen Teilchen und verhindert so, dass sie fallen. Durch die Anpassung der Ladungsmenge sorgten sie dafür, dass die Staubpartikel in der Mitte zwischen den Platten schwebten. Anschließend wurde die Ladung der Staubpartikel oder -tröpfchen durch Bestrahlung mit Röntgenstrahlen oder ultraviolettem Licht reduziert. Nachdem die Staubpartikel ihre Ladung verloren hatten, begannen sie erneut zu fallen, sie wurden jedoch durch Anpassen der Ladung der Platten wieder gestoppt. Dieser Vorgang wurde mehrmals wiederholt und die Ladung von Tröpfchen und Staubpartikeln anhand spezieller Formeln berechnet. Als Ergebnis dieser Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass sich die Ladung von Staubpartikeln oder -tropfen immer schlagartig änderte, und zwar um einen genau definierten Wert oder um eine Größe, die ein Vielfaches dieses Wertes betrug.
Folie 6
Abram Fedorovich Ioffe
Abram Fedorovich Ioffe ist ein russischer Physiker, der viele grundlegende Entdeckungen gemacht und umfangreiche Forschungen durchgeführt hat, auch auf dem Gebiet der Elektronik. Er erforschte die Eigenschaften von Halbleitermaterialien, entdeckte die gleichrichtende Eigenschaft des Metall-Dielektrikum-Übergangs, die anschließend mit der Theorie des Tunneleffekts erklärt wurde, und schlug die Möglichkeit vor, Licht in elektrischen Strom umzuwandeln.
Folie 7
Abram Fedorovich wurde am 14. Oktober 1980 in der Stadt Romny in der Provinz Poltawa (heute Region Poltawa, Ukraine) in der Familie eines Kaufmanns geboren. Da Abrams Vater ein ziemlich reicher Mann war, sparte er nicht daran, seinem Sohn eine gute Ausbildung zu ermöglichen. Im Jahr 1897 erhielt Ioffe eine weiterführende Ausbildung an einer echten Schule in seiner Heimatstadt. Im Jahr 1902 schloss er sein Studium an der Technischen Hochschule St. Petersburg ab und ging an die Universität München in Deutschland. In München arbeitet er unter der Leitung von Wilhelm Conrad Röntgen. Wilhelm Conrad, der den Fleiß und das Talent des Studenten sieht, versucht Abram zu überreden, in München zu bleiben und seine wissenschaftliche Arbeit fortzusetzen, doch Joffe erweist sich als Patriot seines Landes. Nach seinem Universitätsabschluss im Jahr 1906 und dem Abschluss als Doktor der Philosophie kehrte er nach Russland zurück.
Folie 8
In Russland bekommt Ioffe eine Stelle am Polytechnischen Institut. 1911 bestimmte er experimentell den Wert der Elektronenladung mit der gleichen Methode wie Robert Millikan (Metallpartikel wurden in elektrischen und Gravitationsfeldern ausbalanciert). Da Ioffe seine Arbeit erst zwei Jahre später veröffentlichte, ging der Ruhm der Entdeckung der Messung der Elektronenladung an den amerikanischen Physiker. Neben der Bestimmung der Ladung bewies Ioffe die Realität der Existenz von Elektronen unabhängig von der Materie, untersuchte den magnetischen Effekt des Elektronenflusses und bewies die statische Natur der Elektronenemission während des externen photoelektrischen Effekts.
Folie 9
Im Jahr 1913 verteidigte Abram Fedorovich seine Masterarbeit und zwei Jahre später seine Doktorarbeit in Physik, in der er die elastischen und elektrischen Eigenschaften von Quarz untersuchte. In der Zeit von 1916 bis 1923 untersuchte er aktiv den Mechanismus der elektrischen Leitfähigkeit verschiedener Kristalle. Im Jahr 1923 begann auf Ioffes Initiative hin die Grundlagenforschung und das Studium der Eigenschaften damals völlig neuer Materialien – der Halbleiter. Die ersten Arbeiten auf diesem Gebiet wurden unter direkter Beteiligung eines russischen Physikers durchgeführt und betrafen die Analyse elektrischer Phänomene zwischen einem Halbleiter und einem Metall. Er entdeckte die gleichrichtende Eigenschaft des Metall-Halbleiter-Übergangs, die erst 40 Jahre später mit der Theorie des Tunneleffekts belegt werden konnte.
Folie 10
Während er den photoelektrischen Effekt in Halbleitern untersuchte, äußerte Ioffe damals die ziemlich kühne Idee, dass es auf ähnliche Weise möglich sein würde, Lichtenergie in elektrischen Strom umzuwandeln. Dies wurde zur Voraussetzung für die spätere Entwicklung von Photovoltaikgeneratoren und insbesondere von Siliziumkonvertern, die später als Teil von Solarbatterien verwendet wurden. Zusammen mit seinen Studenten erstellt Abram Fedorovich ein System zur Klassifizierung von Halbleitern sowie eine Methode zur Bestimmung ihrer grundlegenden elektrischen und physikalischen Eigenschaften. Insbesondere die Untersuchung ihrer thermoelektrischen Eigenschaften wurde später zur Grundlage für die Entwicklung thermoelektrischer Halbleiterkühlschränke, die weltweit in den Bereichen Radioelektronik, Instrumentenbau und Weltraumbiologie weit verbreitet sind.
Folie 11
Abram Fedorovich Ioffe leistete einen großen Beitrag zur Entstehung und Entwicklung von Physik und Elektronik. Er war Mitglied zahlreicher Akademien der Wissenschaften (Berlin und Göttingen, amerikanische, italienische) sowie Ehrenmitglied vieler Universitäten auf der ganzen Welt. Für seine Leistungen und Forschung wurde er vielfach ausgezeichnet. Abram Fedorovich starb am 14. Oktober 1960.
Folie 12
Milliken Robert Andrews
Der amerikanische Physiker Robert Millikan wurde am 22. März 1868 in Morrison (Illinois) in der Familie eines Priesters geboren. Nach seinem High-School-Abschluss besuchte Robert das Oberlin College in Ohio. Dort konzentrierten sich seine Interessen auf Mathematik und Altgriechisch. Um Geld zu verdienen, unterrichtete er zwei Jahre lang Physik am College. 1891 erhielt Millikan einen Bachelor-Abschluss und 1893 einen Master-Abschluss in Physik.
Folie 13
An der Columbia University studierte Millikan unter der Leitung des berühmten Physikers M. I. Pupin. Er verbrachte einen Sommer an der University of Chicago, wo er unter der Leitung des berühmten Experimentalphysikers Albert Abraham Michelson arbeitete.
Folie 14
1895 verteidigte er seine Doktorarbeit an der Columbia University über die Untersuchung der Polarisation von Licht. Millikan verbrachte das nächste Jahr in Europa, wo er Henri Becquerel, Max Planck, Walter Nernst und A. Poincaré traf.
Folie 15
1896 kehrte Millikan an die University of Chicago zurück, wo er Michelsons Assistent wurde. In den nächsten zwölf Jahren verfasste Millikan mehrere Physiklehrbücher, die als Lehrbücher für Hochschulen und weiterführende Schulen übernommen wurden (mit Ergänzungen blieben sie dies über 50 Jahre lang). 1910 wurde Millikan zum Professor für Physik ernannt.
Folie 16
Robert Millikan entwickelte die Tröpfchenmethode, die es ermöglichte, die Ladung einzelner Elektronen und Protonen zu messen (1910 - 1914) und zahlreiche Experimente zur genauen Berechnung der Ladung eines Elektrons durchzuführen. Damit bewies er experimentell die Diskretheit der elektrischen Ladung und bestimmte erstmals recht genau deren Wert (4,774 * 10^-10 elektrostatische Einheiten). Er überprüfte Einsteins Gleichung für den photoelektrischen Effekt im Bereich der sichtbaren und ultravioletten Strahlen und bestimmte das Plancksche Wirkungsquantum (1914).
Folie 17
1921 wurde Millikan zum Direktor des neuen Bridges Physical Laboratory und zum Leiter des Exekutivkomitees des California Institute of Technology ernannt. Hier führte er eine große Reihe von Studien zur kosmischen Strahlung durch, insbesondere Experimente (1921 - 1922) mit Luftscheiben mit aufzeichnenden Elektroskopen in Höhen von 15500 m. 1923 erhielt Millikan den Nobelpreis für Physik „für seine Arbeiten zur Bestimmung von die elementare elektrische Ladung und der photoelektrische Effekt“
Folie 18
Während 1925-1927 Millikan zeigte, dass die ionisierende Wirkung der kosmischen Strahlung mit der Tiefe abnimmt und bestätigte den außerirdischen Ursprung dieser „kosmischen Strahlung“. Er untersuchte die Flugbahnen kosmischer Teilchen und identifizierte in ihnen Alphateilchen, schnelle Elektronen, Protonen, Neutronen, Positronen und Gammaquanten. Unabhängig von Vernov entdeckte er den Breitengradeffekt der kosmischen Strahlung in der Stratosphäre.
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