文档介绍:内蒙古工业大学近代物理实验论文
••密立根油滴测电子电荷
专业:
姓名:
学号:
授课教师:
时间:
密立根油滴测电子电荷
1、 摘要:密立根油滴实验可以测量油滴的电量,并可验证电荷的量 子性,即任何
内蒙古工业大学近代物理实验论文
••密立根油滴测电子电荷
专业:
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密立根油滴测电子电荷
1、 摘要:密立根油滴实验可以测量油滴的电量,并可验证电荷的量 子性,即任何带电体所带的电量都是基本的整数倍。OM98型油滴仪 将油滴喷入电容两块水平的平行电极板之间时,油滴经喷射后,一般 都是带电的。在不加电场的情况下,小油滴受重力作用而下落,当重 力与空气的浮力(或者阻力)和粘滞阻力平衡时,它便匀速下降,或 者平衡在某一点,通过测量下降一定高度的时间从而计算得出油滴的 带电量。本实验难度较大,且存在不可避免的误差,测量物体带电量 还有其他方法这里不再赘述。
2、 关键字:密立根油滴实验、显微摄像油滴仪(OM98型X油滴 引言:密立根油滴实验,美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的
实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行 实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小 电荷值就是电子电荷。
一、 实验目的
1、 学习密立根的敬业创新精神,学做一个有心人。
2、 尝试用现代化测量仪器计算手段研究经典课题,实测基本电荷出
3、 培养耐心细致的工作风格和技巧。
二、 实验背景
1897年汤姆生发现了电子的存在后,人们进行了多次尝试,以 精确确定它的性质。汤姆生又测量了这种基本粒子的比荷(荷质比), 证实了这个比值是唯一的。许多科学家为测量电子的电荷■进行了大 量的实验探索工作。电子电荷的精确数值最早是美国科学家密立根于 1917年用实验测得的。密立根在前人工作的基础上,进行基本电荷 量e的测量,他作了几千次测量,一个油滴要盯住几个小时,可见其 艰苦的程度。密立根通过油滴实验,精确地测定基本电荷量e的过程, 是一个不断发现问题并解决问题的过程。为了实现精确测量,他创造 了实验所必须的环境条件,例如油滴室的气压和温度的测量和控制。
开始他是用水滴作为电量的载体的,由于水滴的蒸发,不能得到满意 的结果,后来改用了挥发性小的油滴。最初,由实验数据通过公式计 算出的e值随油滴的减小而增大,面对这一情况,密立根经过分析后 认为导致这个谬误的原因在于,实验中选用的油滴很小,对它来说, 空气已不能看作连续媒质,斯托克斯定律已不适用,因此他通过分析 和实验对斯托克斯定律作了修正,得到了合理的结果。
三、 实验仪器
OM98型油滴仪、显微摄像油滴仪
四、 实验原理与操作
用喷雾器将油滴喷入电容器两块水平的平行电极板之间时,油滴经喷 射后,一般都是带电的。在不加电场的情况下,小油滴受重力作用而 降落,当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时,它便作匀速下降,它 们之间的关系是:mg=F1+B ( 1 )式中:mg—油滴受的重力,F1— 空气的粘滞阻力,B—空气的浮力。令。、p分别表示油滴和空气的密 度;a为油滴的半径;n为空气的粘滞系数;vg为油滴匀速下降速度。 因此油滴受的重力为mg=4/3iraA35g(