密立根油滴实验报告.doc

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密立根油滴实验报告
20XX 报 告 汇 编 Compilation of reports
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密立根油滴实验 电子电荷的测量
【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。
【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。如果调节两极板间的电压 V ，可使两力达到平衡，这时：
dVq qE mg = =
(1) 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gn 后，阻力rf 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：
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mg v a fg r= = h p 6
(2) 其中 h 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：