文档介绍：密立根油滴实验著名的美国物理学家密立根( Robbert )在1909 年到1917 年期间,苦心钻研,以卓越的研究方法和精湛的实验技术,用油滴实验证明了 (1) 电荷是量子化的,具有不连续性; (2) 测量了电子电荷,其值为: e = ?10 -19 C。从而荣获了 1923 年的诺贝尔物理学奖。【目的要求】 1、了解密立根油滴仪的结构,油滴实验测定电子电荷的设计思想和方法。 2、D 图像传感器的原理和电视显微测量方法。 3、平衡法测量电子电量的大小。 4、验证电荷的量子性。一个质量为 m,带电量为 q的油滴处在二块平行极板之间,在平行极板未加电压时,油滴受重力作用加速下降,由于空气阻力的作用, 下降一段距离后,油滴将作匀速运动,速度为 V g,这时重力与阻力平衡(空气浮力忽略不计),如图( 30-1)所示。根据斯托克斯定律,粘滞阻力为 , 式中是空气的粘滞系数, a是油滴的半径 grVaf??6? mg Va g???6 mg qE Va e????6dVE/??????????? g egV VVV d mg q?? 33 4am? 2 12 9???????????g Va g mg Va g???6pa b??1 ' ??当在平行极板上加电压 V时,油滴处在场强为 E的静电场中,设电场力 qE 与重力相反,如图( 30-2)所示,使油滴受电场力加速上升,由于空气阻力作用, 上升一段距离后,油滴所受的空气阻力、重力与电场力达到平衡(空气浮力忽略不计),则油滴将以匀速上升,此时速度为 V e,则有可将油滴看作圆球,其质量为代入得油滴的半径空气的粘带系数应修正为实验时取油滴匀速上升的距离相等,都设为 l,测出油滴匀速下降的时间 t g,匀速上升的时间 t e,则 ee ggtlVtlV//?? 2/1 2/31 2 18??????????????????????????????? gget lt lt l pa bV dg q ???d pa bg K 2/31 2 18????????????????? 2/1?????????????????? gget lt lt lV Kq调节平行极板间的电压,使油滴不动,即静态法测油滴电荷的公式 2/3????????? gt lV Kq 2/31 2 18????????????????????????pa bt lV dg q ???将 m , Vg 和 Ve 代入可得动态法测油滴电荷的公式 1、仪器的调节与使用油雾杯油雾孔开关防风罩上电极油滴盒下电极座架上盖板喷雾口油雾孔上电极压簧油滴盒基座油滴仪样品室结构示意图电源开关功能键升降电压调节旋钮平衡电压调节旋钮数字电压显示表数字秒表秒表清零键电极板极性调节按钮水平仪照明灯室上、下电极 D 油滴仪面板图交流 220 V输入座视频输 D D 电源共用座 ,将水泡调平。由于底座空间较小,调手轮时将手心向上,用中指和无名指夹住手轮调节较为方便。照明光路不需调整,只需将显微镜筒前端和底座前端对齐,喷油后再稍稍前后微调即可。在使用中,前后调焦范围不要过大,取前后调焦 1 mm 内的油滴较好。、升降、测量三档,当处于中间位置“平衡”档时,可用平衡