文档介绍：密立根油滴实验MillikanOilDropExperiment近代物理实验实验目的学****密立根油滴实验的设计思想。通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量,验证电荷的“量子化”,而且时基本电荷的整数倍。测定电子电荷量e培养学生严谨的科学态度同济大学|物理实验中心同济大学|“电”的不连续性实验方法测定了电子的电荷量e=(±)×10-10esu同济大学|物理实验中心密立根油滴实验思想如图所示,当一带电油滴在垂直方向的电场中处于静态平衡时,有其中,U为两极板间的电势差,d为两极板间的距离,g为重力加速度,m和q为油滴质量和所带电量。若U、d、g和m为已知量或可被测出,就可求得油滴所带电量Q。U-mgdQQU/dU+同济大学|物理实验中心由于带电油滴的质量m很小,要采用如下方法测定。油滴在表面张力作用下为一球体,设其半径为a,密度为ρ,则其质量为:U-mgdQQU/dU+同济大学|物理实验中心油滴在电场中达到静态平衡后,撤掉平衡电压Un,使电场力为0,油滴在重力mg和空气粘滞阻力fr的作用下开始下落(空气浮力忽略不计)。当下落速度达到收尾速度时,油滴将匀速运动,此时油滴在时间t内,下落的距离为L时,有:mgQ6πaηL/t同济大学|物理实验中心从上式即可求出油滴半径和油滴质量油滴半径在10-6m左右,与空气分子间隙大致相等,空气介质不能再认为是连续的。斯托克斯流体力学定律仅适用于连续介质。所以空气粘滞系数η应作如下修改式中,×10-.,p为大气压强同济大学|物理实验中心综合上述推导得所测油滴的带电量为同济大学|物理实验中心密立根油滴法在测量电子电量的过程中,希望数据样本所带的电量越小越好,也即在用静态法进行测量过程中,平衡电压尽可能大些,下降时间尽可能慢些(也不能太慢,否则会带来空气扰动引起的误差)。通过实验方法得到的仅仅是带电油滴上的电量Q,这颗油滴上究竟带几个电荷n,一个电荷的电量e究竟为多少,通过公式还无法求得。必须通过实验取得大量的实验数据,综合地运用分析统计的方法,才可能正确地估算出实验结果。同济大学|物理实验中心