Göttingen 2025 – wissenschaftliches Programm

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DD: Fachverband Didaktik der Physik

DD 38: Geschichte / NoS

DD 38.4: Vortrag

Mittwoch, 2. April 2025, 12:00–12:20, OEC 1.163

Schweben, Sinken, Steigen. Der Öltröpfchen-Versuch als Zugang zur Elementarladung und Brownschen Bewegung — •Julia Bloemer — Europa-Universität Flensburg

Das Öltröpfchen-Experiment zählt zu den bekanntesten Experimenten der Physikgeschichte. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts gelang es damit Robert A. Millikan und seinem Doktoranden Harvey Fletcher, die Elementarladung präziser zu bestimmen als je zuvor. Bis heute sind angepasste Versionen der Apparatur in den Lehrsammlungen von Schulen und Universitäten zu finden. In Lehrmaterialien wird das Experiment meist anhand der sogenannten Schwebemethode beschrieben, bei der ein Öltropfen durch Anlegen einer Spannung in Schwebe gehalten wird. Diese Darstellung weicht jedoch von den historischen Angaben ab. Millikan und Fletcher entschieden sich früh, stattdessen Sink- und Steiggeschwindigkeiten der Tropfen zu messen, da die Brownsche Bewegung die Daten der Schwebemethode unbrauchbar machte. Dazu schalteten sie die Spannung in kurzen Abständen an und wieder aus. Der Vortrag untersucht, wie sich die Berücksichtigung dieser historischen Messpraxis auf den Unterricht zum Öltröpfchen-Experiment auswirken kann. Zudem wird die Frage diskutiert, ob die Apparatur auch für Experimente zur Brownschen Bewegung im Unterricht sinnvoll eingesetzt werden kann.

Keywords: Öltröpfchenexperiment; Elementarladung; Brownsche Bewegung; Physikgeschichte