文档介绍：Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuseForpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse莈密立根油滴实验芄美国物理学家密立根(,证明任何带电物体所带的电量q为基本电荷e的整数倍,明确了电荷的不连续性,并精确地测定出基本电荷的数值。由于密立根油滴实验设计巧妙、原理清楚、设备简单、结果准确,所以它是历史上一个著名而有启发性的物理实验,1923年荣获诺贝尔物理学奖。羀一、,证明电荷的不连续性,并测量基本电荷的大小。、油滴的选择、跟踪、测量及数据处理,培养学生科学的实验方法。。芃二、实验仪器蕿MOD-5型密立根油滴仪,钟表油,喷雾器衿三、实验原理肃一个质量为m带电量为q的油滴处在二块平行板之间,在平行板未加电压时,油滴受重力的作用而加速下降,由于空气阻力fe的作用,下降一段距离后,油滴将匀速运动,速度为Vg,此时fe与mg平衡。如图1所示。莁由斯托克斯定律知,粘滞阻力为羈(1)芅式中η为空气粘滞系数,a为油滴的半径。膄此时在平行板上加电压V,油滴处在场强为E的静电场中,其所受静电场力qE与重力mg相反,如图2所示。薀当qE大于mg时,油滴加速上升,由于fr的作用,上升一段距离后,将以Ve的速度匀速上升,于是有:莇(2)肅由(2)式可知,为了测定油滴所带的电荷量q,除应测平行板上所加电压V、两块平行板之间距离d、油滴匀速上升的速度Ve和Vg外,还需知油滴质量m。由于空气中的悬浮和空气表面张力的作用,可将油滴视为圆球,其质量为膅(3)袂由(2)和(3)式得油滴半径为肁(4)螆由于油滴半径a小到10-6米,所以,空气的粘滞系数应修正为羃(5)羀将(5)代入(4)式,得蒀(6)薆于是,带电油滴质量m为肄(7)莃设油滴匀速下降和匀速上升的距离相等,均为l,则有罿所以油滴所带的电荷量为芆(8)肆令(8)式中,则(8)式变为蒁(9)荿该式就是动态法测量油滴带电荷的公式。肇实验时,将K2拨至“0V”档位,让油滴自由下落l距离,测得所用时间tg,再加上电压V(K2拨至“提升”档位),使油滴上升相同的l时,测得所用时间te,代入(9)式便求得油滴所带电荷量的q值。袃若调节平行板间电压,使油滴不动,Ve=0,te→∞,则(9)式变为袃(10)螈该式就是静态法测量油滴带电荷的公式。螇实验时,只需测得油滴自由下落距离l所用的时间tg和油滴平衡时所加的电压V,便可求得q的值。羄四、实验内容羂调整仪器膈将仪器放平稳,调节仪器底部左右两只调平螺丝,使水准泡指示水平,这时平行极板处于水平位置。预热10分钟,利用预热时间从测量显微镜中观察,如果分划板位置不正,则转动目镜头,将分划板方正,目镜头要插到底。调节目镜,使分划板刻线清晰。蒈将油从油雾室旁的喷雾口喷入(喷一次即可),微调测量显微镜的调焦手轮,这时视场中将出现大量清晰的油滴,如夜空繁星。肆注意:调整仪器时,如要打开有机玻璃油雾室,应先将工作电压选择开关放在“下落”位置。肀练****测量袁练****控制油滴如果用静态法实验喷入油滴后,在平行极板上加工作(平衡)电压250伏特左右,工作电压选择开关置“平衡”档,驱走不需要的油滴,直到剩下几