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Elementarladung

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Die Elementarladung ist die kleinste frei existierende elektrische Ladung. Der Wert dieser physikalischen Naturkonstanten wird meistens mit e bezeichnet und beträgt

e = 1{,}602\,176\,53 \cdot 10^{-19}\mathrm{C}\, \pm 0{,}000\,000\,14\,\cdot 10^{-19}\mathrm{C} [1], mit der Maßeinheit Coulomb

Positive wie negative Ladungen treten stets als ganzzahlige Vielfache der Elementarladung auf. Ein Elektron hat die Ladung −e. Ein Proton hat die Ladung +e. Die Quarks des Standardmodells besitzen zwar Ladungen von e/3 oder 2e/3, werden aber nur in Kombinationen beobachtet, die insgesamt eine ganzzahlige Ladung haben. In der Welt der Superstringtheorien sind noch weitergehende Unterteilungen der Elementarladung möglich.

Der Wert der Elementarladung ist maßgeblich für die Stärke der Elektromagnetischen Wechselwirkung. Genauer gesagt fließen – neben im SI-System fixen Größen – die Elementarladung und das plancksche Wirkungsquantum in die Feinstrukturkonstante, die Kopplungskonstante der Elektromagnetischen Wechselwirkung, ein.

Experimentell wurde die Größe der Elementarladung erstmals präzise von dem Physiker Robert Andrews Millikan in dem nach ihm benannten Öltröpfchenversuch bestimmt. Unter anderem für diese Arbeit erhielt Millikan 1923 den Nobelpreis. Moderne Bestimmungen der Feinstrukturkonstanten und damit der Elementarladung bedienen sich z. B. des Quanten-Hall-Effektes. [2]

Quellen

  1. Abfrage beim NIST am 25. März 2007
  2. NIST: The fine-structure constant and quantum Hall effect

Weblinks

Wikipedia
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