文档介绍：密立根油滴实验 -- 实验报告
实验目的
1、通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子电荷的电荷值 e。
2、通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
3、学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思。
二、实验原理：
一、实验原理
1、静态（平衡）测量法
用喷雾器将油滴喷入两块相距为 d 的平行极板之间。油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。设油滴的质量为 m，所带的电量为 q，两极板间的电压为 V ，如图 1 所示。
图 1
如果调节两极板间的电压 V ，可使两力达到平衡，这时：
mg qE qV
(1)
d
为了测出油滴所带的电量 q，除了需测定平衡电压 V 和极板间距离 d 外，
还需要测量油滴的质量 m。因 m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电
压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离达到
某一速度 g 后，阻力 f r 与重力 mg平衡，如图 2 所示（空气浮力忽略不计），油
滴将匀速下降。此时有：
fr 6 a vg mg
(2)
其中是空气的粘滞系数，是 a 油滴的半径。经过变换及修正，可得斯托克
斯定律：
6 a
vg
(3)
fr
b
1
pa
其中 b 是修正常数， b= ×10-6m·cmHg,p为大气压强，单位为厘米
汞高。
图 2
至于油滴匀速下降的速度 vg ，可用下法测出：当两极板间的电压 V 为零时 ,
设油滴匀速下降的距离为 l ，时间为 t ，则
vg
l
(4)
tg
最后得到理论公式：
3
2
18
l
d
(5)
q
b
V
2 g
t g (1
)
pa
2、动态（非平衡）测量法
非平衡测量法则是在平行极板上加以适当的电压 V ，但并不调节 V 使静电
力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升。由于空气阻力的作用，
上升一段距离达到某一速度υ 后，空气阻力、重力与静电力达到平衡（空气浮
力忽略不计），油滴将匀速上升，如图 3 所示。这时：
6 a ve qV
mg
（6）
d
图 3
当去掉平行极板上所加的电压 V 后，油滴受重力作用而加速下降。当空气
阻力和重力平衡时，油滴将以匀速υ 下降，这时：
6 vg mg
（ 7）