密立根油滴实验报告.pdf

文档介绍：密立根油滴实验实验报告
密立根（）在 1910-1917 年的七年间，致力于测量微小油滴上
所带电荷的工作，这即是著名的密立根油滴实验，它是近代物理学发展过程中具
有重要意义的实验。密立根经过长期的板之间的电压为 V，油滴在两平行极板之间将受到两个
V
qE  q
力的作用，一个是重力 mg，一个是电场力 d 。通过调节加在两极板之间的
电压 V，可以使这两个力大小相等、方向相反，从而使油滴达到平衡，悬浮在两
极板之间。此时有
V
mg  q
d
(1)
为了测定油滴所带的电量 q，除了测定 V 和 d 外，还需要测定油滴的质量 m。
但是，由于 m 很小，需要使用下面的特殊方法进行测定。因为在平行极板间未加电压时，油滴受重力作用将加速下降，但是由于空气
的粘滞性会对油滴产生一个与其速度大小成正比的阻力，油滴下降一小段距离而
达到某一速度 v 后，阻力与重力达到平衡（忽略空气的浮力），油滴将以此速度
匀速下降示。
由斯托克斯定律可得
f  6av  mg
r
（2）
其中， 是空气的粘滞系数， a 是油滴的半径（由于表面张力的作用，小油滴总
是呈球状）。
设油滴的密度为  ，油滴的质量 m 可用下式表示
4
m   a3
3 （3）
将（2）式和（3）式合并，可得油滴的半径为
9 v