文档介绍:会计学
*
密立根油滴实验(shíyàn)
第一页,共23页。
实验(shíyàn)介绍
密立根 (Bobert Andrew Millikan) 1868年3月22日生于美国伊利诺斯州的莫里森镇 他的父亲是镇上的牧师。他生活和工作在一个(yī ɡè)以物理学最富革命性的发展为其特征的时期,在这段时期建立的许多概念构成了我们今天物理观念的基础。
密立根设计了一种研究油滴在电场和重力场作用下运动的方法。这一实验后来被称做油滴实验,比起较早的方法这是一项重大改进(gǎijìn),用它得到了可靠并且可以重复测量的电子电荷值。密立根令人信服地证明了电荷的不连续性,这对最终建立物质的原子论有着重大的作用。
第1页/共22页
第二页,共23页。
目 录
1. 实验(shíyàn)原理
2. 实验(shíyàn)仪器
3. 实验(shíyàn)内容
4. 实验拓展
第2页/共22页
第三页,共23页。
1. 实验(shíyàn)原理
用喷雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极
板之间,油在喷射撕裂成油滴时,一般都带上电荷,假如油
滴的质量为m ,所带的电量为q,两极板间的电压为U 。油
滴在极板间同时受到重力和电场(diàn chǎng)力两个力的作用。E 为两极
板间的电场(diàn chǎng)强度。
d
U
qe
mg
E
第3页/共22页
第四页,共23页。
mg
f1
f2
此时油滴会静止地悬浮(xuánfú)在电场中,并保持平衡。
如果(rúguǒ)调节两极板间的电压U 可使重力和电场力平衡,则有关系式:
平行板不加电压时,油滴在空气中自由下落,下落过程(guòchéng)中受三个力的作用:重力mg ;空气浮力f1 ;空气对它的阻力f2。
第4页/共22页
第五页,共23页。
由于表面张力的作用(zuòyòng),油滴一般呈小球状。设油滴的密度为ρ ,半径为a ,则油滴的质量m为:
重力及空气(kōngqì)浮力可表示为:
第5页/共22页
第六页,共23页。
空气阻力可表示(biǎoshì)为
当油滴下落速度达到某一数值时,油滴所受合外力(wàilì)等
于零时,油滴匀速下降。此时有:
第6页/共22页
第七页,共23页。
当 >> 时,空气浮力(fúlì)可以忽略。有
实验中油滴半径约为10-6m 左右,此半径与空气分子
间的间隙大致相等,因此(yīncǐ)空气的粘滞系数修改为:
斯托克斯定律(dìnglǜ)修改为
第7页/共22页
第八页,共23页。
最终(zuì zhōnɡ)可得:
此式是本实验的基本公式(gōngshì)。式中b 为修正常数,
b=×10-6m米. 厘米汞高,p为大气压强,单位为厘
米汞高。
第8页/共22页
第九页,共23页。
2. 实验(shíyàn)仪器
密立根油滴仪,
电压(diànyā)显示
计时显示(xiǎnshì)
油雾室
平衡水泡
CCD物距调节
平衡电压调节
电压转换开关
电源开关
计时键
第9页/共22页
第十页,共23页。