密立根與電子電荷測量論文.doc

大慶師范學(xué)院本科生畢業(yè)論文密立根與電子電荷的測量學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 物理學(xué) 研 究 方 向 原子物理 學(xué) 生 姓 名 麥提如則如則麥麥提 學(xué) 號 201207010125 指導(dǎo)教師姓名 郝淑娟 指導(dǎo)教師職稱 講師 2016 年 4 月 24 日摘要 隨著人類不斷地已知領(lǐng)域和未知領(lǐng)域的探索，已知領(lǐng)域得到了充分的完善，未知領(lǐng)域被開發(fā)拉入“已知領(lǐng)域”并且通過各方面的研究發(fā)現(xiàn)其新的性質(zhì)，新的規(guī)律開拓新的領(lǐng)域。為此受人尊敬的擁有堅(jiān)持不懈的研究精神和超越正常人的智慧的科學(xué)家們貢獻(xiàn)出來自己的一生，把自己的青春為此燃燒。他們的貢獻(xiàn)與發(fā)現(xiàn)讓我們的世界大有改變，快速發(fā)展出現(xiàn)高科技時代。 做實(shí)驗(yàn)研究時無意中“陰極射線”的出現(xiàn)促進(jìn)了電子的發(fā)現(xiàn)。湯姆遜研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)電子，確定其性質(zhì)并成功的測出電子的荷質(zhì)比 /m，從此電子正式進(jìn)入人們的視野，同時結(jié)束了將近三十年的的有關(guān)的科學(xué)爭執(zhí)。電子的發(fā)現(xiàn)結(jié)束了有關(guān)陰極射線的爭論，同時也給人們拋出了一些難題，比如電子電荷的測量。史上首位精確測量出電子電荷的物理學(xué)家是美國實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家密立根。通過幾次的實(shí)驗(yàn)儀器上的改良，以油滴替代水滴甚至連續(xù)60天的觀察，大量數(shù)據(jù)處理，最終在1917年發(fā)表論文給出的電子電荷量為1.5924(17) x 1019C,與到2006年利用現(xiàn)代高科技得出來的結(jié)果(1.60217653(14) x 1019C)差異小于百分之一。密立根的油滴實(shí)驗(yàn)（Oil-drop experiment）現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中并成為一個很重要的實(shí)驗(yàn)。油滴實(shí)驗(yàn)讓密立根在當(dāng)時享受美譽(yù)，名聲大噪，活的是人的尊重。1923年以電子電荷的測量與光電效應(yīng)方面的研究貢獻(xiàn)成為了本年度諾貝爾物理學(xué)獎的贏得者。盡管密立根的實(shí)驗(yàn)以精確著稱沒有發(fā)表一部分?jǐn)?shù)據(jù)而棄用讓油滴實(shí)驗(yàn)的結(jié)果以及他的名譽(yù)和品德受到了質(zhì)疑。最終發(fā)現(xiàn)的事實(shí)讓其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)棄用的原因大白，打消了各界人士的質(zhì)疑。油滴實(shí)驗(yàn)也評為實(shí)驗(yàn)物理史上最美麗的十大實(shí)驗(yàn)之一。 關(guān)鍵詞：密立根 貢獻(xiàn) 電子 電子電荷的測量 緒論人類對物質(zhì)運(yùn)動的一般規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)的研究從未停止過：亞里士多德，阿基米德，到伽利略，牛頓，再到波義耳，愛因斯坦。人類對物理的興趣和研究帶來了現(xiàn)在的生產(chǎn)革命和強(qiáng)大的生產(chǎn)力量以及前所未有的高科技。登陸了月球，對火星進(jìn)行探測，甚至對銀河系有了很大的了解。物理科學(xué)家們的興趣與研究無處不在：大到宇宙，銀河系；小到電子，夸克甚至更小。經(jīng)典物理的研究到量子化理論提出更是掀起了一波又一波物理研究的風(fēng)暴。他們把自己畢生的心血和時間以及天賦和努力獻(xiàn)給了物理的各個領(lǐng)域的各項(xiàng)研究，將物理的發(fā)展提高了一層又一層。經(jīng)過他們的努力，物理的發(fā)展加快了步伐。19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理科學(xué)迎來了前所未有的驚人的發(fā)展速度，人們的研究對象已經(jīng)達(dá)到了電子級別，物理研究達(dá)到了更高的水平和級別。隨著對原子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究，1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子并為現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展起了在工大的促進(jìn)作用以及飛躍式的發(fā)展。然而，湯姆遜測定了陰極射線的電荷與質(zhì)量之比值（e/m,也叫做荷質(zhì)比）但是測定出電子電荷的準(zhǔn)確測量值的物理學(xué)家是羅伯特安德魯密立根（Robert Andrews Millikan）。密立根憑著自己的敏銳的洞察力，不同常人的思考能力和思考方法，能夠發(fā)現(xiàn)微妙不同的眼光，驚人的實(shí)驗(yàn)技巧天賦通過改善前人的實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)過程和最為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終在1923年10月22日瑞典斯德哥爾摩音樂大廳獲得了本年度諾貝爾物理學(xué)獎。1927年4月25日，時代雜志的封面上印上了這位科學(xué)巨匠的專心致志的看著顯微鏡的令人深思吸引的畫面，那正好描述了當(dāng)時新的美國神話的畫面的標(biāo)題為RA密立根博士檢查宇宙的脈搏。密立根是當(dāng)時的科學(xué)界的風(fēng)云人物之一。密立根的一生與貢獻(xiàn)密立根的生涯要說密立根的傳奇般的一生，就需要從他的身世說起：他的父親塞拉斯密立根在奧柏林學(xué)院和奧柏林神學(xué)院，擔(dān)任了公理會教堂的牧師，而母親瑪麗密立根也與1857年也在奧柏林獲得了學(xué)位，接著在密歇根的奧利維特學(xué)院擔(dān)任女教徒的牧師。1868年3月22日美國的伊利諾斯州的莫里森（Morrison Illinois）的塞拉斯密立根和瑪麗密立根夫婦迎來了將來要成為天賦異稟，才華橫溢的科學(xué)巨匠的嬰兒（他們的次子，總六個兄弟）。這位嬰兒慢慢長大卻沒有讓人們看到了自己從小就有過人的非凡之處，也沒有做出讓人感覺到很驚訝，出其不意的事，就像其他孩子一樣過著無憂無慮的童年。幼年時，父母的清教徒式的培養(yǎng)塑造了他極其堅(jiān)強(qiáng)和具有很有責(zé)任心的性格。六歲便給父親寫了一封很嚴(yán)肅的表達(dá)自己小小年紀(jì)就知道了自力更生道理的信。這封信的內(nèi)容是：親愛的爸爸：我愛你，我希望你度過快樂的一年。我會努力成為一個好孩子讓你幸福。我會學(xué)習(xí)閱讀，工作，唱歌。我想賺錢，為小鳥，為我們星期日的教徒集會會買食物。 您的孩子 羅比小小的一個年紀(jì)學(xué)會復(fù)當(dāng)年責(zé)任，為自己的責(zé)任努力，而母親的想法是自己的孩子們在住宿和膳食方面之外靠自己的努力自食其力。而在馬克克塔中學(xué)的成績單很是令人滿意：羅伯特密立根的行為舉止有口皆碑，對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，學(xué)業(yè)出類拔萃。 中學(xué)畢業(yè)后再一家鋸木工廠工作，還在法院當(dāng)速記員以為大學(xué)的花銷做點(diǎn)兒積累。密立根在十八歲那一年（1886年）進(jìn)入俄亥俄州的奧柏森大學(xué)（Oberlin College，也是密立根的其他五個兄弟也同樣在這里獲得了學(xué)位。學(xué)習(xí)期間刻苦鉆研，認(rèn)真學(xué)習(xí)，成績優(yōu)異，令人期待。還沒有大學(xué)畢業(yè)便在第二年起被聘為初等物理班擔(dān)任教員。期間努力學(xué)習(xí)拉丁文和希臘文，過程中佩克也是他的希臘文老師在他走上物理科學(xué)路上起了非常關(guān)鍵的作用并且在他的幫助下確定了人生方向，也是他要求密立根教第一堂物理課，同樣在他的要求之下密立根后來才去的哥倫比亞大學(xué)。獲得學(xué)士學(xué)位之前他已經(jīng)學(xué)了物理學(xué)以外的包括天文學(xué)，植物學(xué)和微積分相關(guān)的知識。到了1893年雙喜臨門獲得了碩士學(xué)位和哥倫比亞大學(xué)物理系攻讀博士學(xué)位的獎學(xué)金。1895年成為了大物理系建立以來的第一位博士學(xué)位的獲得者，緊接著在柏林和哥廷根大學(xué)大學(xué)留學(xué)，一年后回國在芝加哥大學(xué)教書并根據(jù)出色的成績第二年就升為副教授，又在1910年成為正教授。（幾個選擇當(dāng)中選擇芝加哥大學(xué)的原因：鈾射線即放射性物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)讓他處于興奮狀態(tài)且提供研究工作）。1904年，密立根與格麗特布蘭卡德結(jié)婚，可是在歐洲的為期七個月的蜜月他還是去拜訪很多實(shí)驗(yàn)室以便回國投入自己的研究事業(yè)。1921年又轉(zhuǎn)職到了加州理工大學(xué)的物理系主任，直到1945年退休擔(dān)任了加州理工執(zhí)行理事會的主席。加州理工大學(xué)在短時間內(nèi)成為全美頂尖的研究型大學(xué)，密立根的功不可沒。在物理科學(xué)界中出生的研究成果成為1923年的諾貝爾物理學(xué)獎的獲得者，在1927年以檢查宇宙脈搏者的身份登上了時代雜志的封面。這位偉大的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家也是一位非常了不起的愛國者，他看出科學(xué)在戰(zhàn)爭中的不可估量的作用并呼吁讓科學(xué)界在二戰(zhàn)期間積極為國家做出貢獻(xiàn)。1953年12月19日以心臟病突發(fā)的緣故與世長辭，留下巨大的科學(xué)財富離開了我們。做出的貢獻(xiàn) 密立根以思維嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)方法巧妙，頗有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)，數(shù)據(jù)與結(jié)果精確成為當(dāng)代實(shí)驗(yàn)研究者們的楷模。他除了電子電荷的測量，因質(zhì)疑愛因斯坦的理論而研究光電效應(yīng)，而且完全肯定光電效應(yīng)方程，也測定了當(dāng)時最為準(zhǔn)確的普朗克常量的值。在電子在強(qiáng)電場作用下金屬表面逸出課題方面研究和元素火花光譜學(xué)研究有很大的成就。由于他的一系列研究紫外光譜大大超出了當(dāng)時已知范圍，新發(fā)現(xiàn)了一千多條譜線。宇宙射線方面的大量的研究改變了以前的“宇宙射線是光子”觀念。電子自旋理論的提出和正電子的也有密立根的間接的貢獻(xiàn)。二戰(zhàn)期間致力動員科學(xué)界人士借科學(xué)的力量為國家在戰(zhàn)爭中做出貢獻(xiàn)。 電子的發(fā)現(xiàn)過程的坎坷1838年，法拉第（MFaraday）為自己制作的真空放電管（真空度較低）通電之時注意到了一種新的現(xiàn)象兩極之間有暗區(qū)（法拉第暗區(qū)），而在1858年德國物理學(xué)家普呂克爾（JPlucker）用蓋斯勒管（真空度很高的真空管）研究氣體放電現(xiàn)象時低壓氣體發(fā)光之外，陰極正對面的玻璃管也出現(xiàn)了祿色的熒光，奇怪的是拿磁鐵在玻璃管外晃動的時候該祿色的熒光也跟著晃動。通過一系列的實(shí)驗(yàn)和爭辯之后，德國物理學(xué)家哥爾茨坦將普呂克爾發(fā)現(xiàn)的熒光現(xiàn)象命名為陰極射線。當(dāng)然，當(dāng)在科學(xué)界出現(xiàn)了新的現(xiàn)象，哪怕是微妙的不同都會引起很多很多研究者的興趣和研究。陰極射線也不例外而且弄的科學(xué)界很不安，關(guān)于陰極射線是個什么性質(zhì)的射線問題，科學(xué)家們分成兩個對立的門派持兩個不同的觀念。其中一種是以太說即陰極射線是類似于紫外線的以太波。另一種是帶點(diǎn)微里說即提出陰極射線是由帶有負(fù)電的物質(zhì)微粒組成的假象。相對而言，后者比前者更新鮮一些。這兩種觀點(diǎn)之間的爭執(zhí)持續(xù)了將近30年，雙方為了證明自己的觀點(diǎn)做了大量的實(shí)驗(yàn)卻誰也不能夠說服誰。確定陰極射線的性質(zhì)與弄清楚出現(xiàn)的原因似乎是當(dāng)頭第一要務(wù)。直到1897年劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的主管湯姆遜通過自己的一系列實(shí)驗(yàn)確定陰極射線并非以太波，而是帶有負(fù)電的亞原子微粒。湯姆遜面前擺了一道很嚴(yán)肅問題：這些帶有負(fù)電的亞原子微粒是原子，分子還是其他微粒？順著問題尋找答案測定陰極射線的荷質(zhì)比（e/m）并且證明荷質(zhì)比是固定不變的，與各種條件下得到的都是同樣的帶點(diǎn)微粒，電極材料與氣體成分沒有任何關(guān)系。從此而起，電子被發(fā)現(xiàn)拉開了近代物理學(xué)的序幕，率先敲開了通向基本粒子物理的大門，宣告物理學(xué)進(jìn)入新的時代。雖然湯姆遜不是電子的命名者，卻是公認(rèn)的電子的發(fā)現(xiàn)者，為物理學(xué)做出不可估量的貢獻(xiàn)。電子電荷的測量電子電荷測量的探索 電子被發(fā)現(xiàn)，掀起了對電子的研究的熱潮。湯姆遜在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室通過利用陰極射線在電磁場中偏轉(zhuǎn)測定出荷質(zhì)比，其同事唐森德，研究生威爾遜通過云霧室實(shí)驗(yàn)試圖對電子電荷進(jìn)行測量，著名科學(xué)家盧慈福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)推算出電子電荷量。湯姆遜，唐森德，威爾遜等人彼此改善實(shí)驗(yàn)工具和實(shí)驗(yàn)方法以精益求精，取得了很大的進(jìn)展卻不是準(zhǔn)確度較低，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。美國芝加哥大學(xué)的密立根從1906年開始重復(fù)做威爾遜的云霧室實(shí)驗(yàn)進(jìn)行電子的電荷的測定實(shí)驗(yàn)，然而沒有得出有發(fā)表價值的數(shù)據(jù)，所得出的數(shù)據(jù)起伏大因此影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。盧瑟福根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)研究提出由于水滴蒸發(fā)問題的存在導(dǎo)致結(jié)果數(shù)據(jù)的偏小，密立根為盧瑟福的建議做出針對性改變即改用平衡水滴法在云霧水滴上加上與重力方向相反的電場力（最高可達(dá)一萬伏特）使水滴懸浮起來，得出的結(jié)果還是沒有讓很多研究者滿意。經(jīng)過思考如何消除水滴蒸發(fā)問題對最終結(jié)果的影響，最終以油滴替代水滴。于1913年發(fā)布的最初的數(shù)據(jù)也得到了認(rèn)可，但是密立根并沒有感到滿足繼續(xù)努力地做研究到1917年四年左右的時間多次發(fā)表論文公布實(shí)驗(yàn)結(jié)果并在1917年公布他最為精確的電子電荷量。 實(shí)驗(yàn)儀器與原理現(xiàn)在油滴實(shí)驗(yàn)已經(jīng)走進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，直接在計算機(jī)上處理在實(shí)驗(yàn)中得出的數(shù)據(jù)。大學(xué)實(shí)驗(yàn)室里用于油滴實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)儀器為MOD-IX型油滴儀和計算機(jī)。密立根油滴實(shí)驗(yàn)測量電子電荷基本原理：將霧化的微量的帶電的油滴噴入到一對水平的平行板電容器的兩個電極之間，測定出其在重力場電場力共同作用下的速度，計算出所帶電荷量的多少。多次改變帶電量就可以發(fā)現(xiàn)其帶電量是某一常量e的可正或負(fù)的整倍數(shù)。e值便是電子電荷的大小。用靜平衡法油滴電荷量大?。浩叫邪咫娙萜鞯碾姌O之間距離為，當(dāng)電場強(qiáng)度=0時，油滴會在自身的重力作用之下向下運(yùn)動， 小油滴是球形的密度為，半徑為，則，而在空氣中所受到的浮力為，油滴下落時的速度為時，其所受到的阻力為 ，油滴下落時受力為，而在當(dāng)以速度勻速下落的時候即總受力（合外力），由此可以得出油滴球的半徑表達(dá)式 （1）又進(jìn)一步可以得到油滴的質(zhì)量的表達(dá)式 在此處鍵入公式。 （2）當(dāng)電場強(qiáng)度時，油滴所帶的電量為，所受的電場力為，平行板電容器兩個電極之間的電壓為時，此時的兩個電極之間的電場強(qiáng)度為，而電場力。此時此刻的油滴在電場力，重力與浮力的共同作用下處于平衡狀態(tài)，懸浮在兩極板之間靜止不動，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：，即 （3） 我們在得出的推導(dǎo)公式時設(shè)斯托克斯定律嚴(yán)格成立（實(shí)際上油滴半徑遠(yuǎn)大于氣體分子自由程時才是成立的）。由于油滴很小很小，空氣是不能看做連續(xù)介質(zhì)，所以對斯托克斯公式進(jìn)行修正（對黏度進(jìn)行修正）：，并代入到式（3）中得到的修正值， 令 ，則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （4） 根據(jù)上列所述以及利用以下數(shù)據(jù)，通過測出平行板電容器電極之間的電壓（油滴靜止時），其距離=5.0010-3m，溫度為20時油滴密度=981kgm3，下落速度為，可以計算出的值，為修正常數(shù)；=8.23MPa，大氣壓強(qiáng)=101.325KPa；為油滴半徑（由式（1）確定）；空氣密度=1.006kgm3；空氣的黏度1.8310-5kgm3s；重力加速度g=9.80ms2；下落時的速度為下落距離與所用時間之比。 用動態(tài)法測出帶電量多少：油滴很小的緣故，再者靜止?fàn)顟B(tài)時的布朗運(yùn)動的影響，要讓其到達(dá)完全靜止?fàn)顟B(tài)是很難的，所以可以借動態(tài)法消除布朗運(yùn)動的影響較快達(dá)到完全靜止?fàn)顟B(tài)。如果所加的電場力比重力大，那么油滴向上運(yùn)動而不是下落，當(dāng)運(yùn)動之時的阻力與外作用力平衡的時候，油滴會以速度勻速上升，此時會有，也就是。從此可以得出 (5)現(xiàn)在把式（1）代入到式（5）當(dāng)中，得出的數(shù)學(xué)表達(dá)式當(dāng)令 ，的時候 得出 (6)當(dāng)紫外線射到油滴時，其所帶電荷由變?yōu)?，油滴在電場上升速度由變?yōu)椋瑒蛩傧陆邓俣葏s不變。根據(jù)式（6）可以得到的數(shù)學(xué)表達(dá)式 (7) 最后，對電荷基本單位進(jìn)行確定：取多個油滴分別測出其帶電量再求出其最大公約數(shù)，作為電荷量的基本單位；或者對同一個油滴測出多個（）再求其最大公約數(shù)，作為電荷量的基本單位。初學(xué)者測量準(zhǔn)確度不夠高求最大公約數(shù)確定基本單位的方法相對難，所以建議用反推出的相對來說簡單方便的方法來確定。油滴的來源與貢獻(xiàn)密立根創(chuàng)造設(shè)計以及進(jìn)行的油滴實(shí)驗(yàn)作為電子電荷的測量的基本實(shí)驗(yàn)被編入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。該實(shí)驗(yàn)對于近代物理和基本粒子物理至關(guān)重要。密立根最初開始研究電子電荷的測量時，也像其他同類研究者一樣試圖通過水滴來測量而并不是用油滴。所謂靈感來了什么也擋不住，正如愛迪生的話“99%的汗水重要，但是1%的靈感更重要”，一直被水滴蒸發(fā)造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度偏低的所困擾的他參加完英國科學(xué)促進(jìn)會1909年8月在加拿大溫尼伯市（Winnipeg）召開的年會趕回芝加哥的旅途當(dāng)中，正眺望窗外的那一刻靈感毫無征兆的來拜訪留下解決水滴蒸發(fā)問題的方法：人類為獲得不易蒸發(fā)的的潤滑劑，最近的300年來一直改進(jìn)鐘表油的質(zhì)量，我卻在如何處理：蒸發(fā)問題上糾結(jié)這么久？為什么不用鐘表油來做液粒，鐘表油幾乎一點(diǎn)都不會蒸發(fā)的呀?；氐街ゼ痈绱髮W(xué)的研究實(shí)驗(yàn)室，他立刻對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善用油滴替代水滴，原先的可以觀察水滴速度的改變的時間從45秒變?yōu)殚L達(dá)四小時半的時間，就這樣密立根有足夠的時間來對油滴速度進(jìn)行連續(xù)的觀察，向成功邁出了開始該項(xiàng)研究以來的最大的一步。物理科學(xué)歷史也隨著向前進(jìn)跨出一大步。密立根用油滴替代水滴之后取得了非常大的進(jìn)步，測出來的數(shù)據(jù)也開始符合他的預(yù)期。他還通過實(shí)驗(yàn)研究對斯托克斯定律進(jìn)行修正。1910年到1917年期間的他測出的電子的電荷量值一次比一次提高了精確度，做過的實(shí)驗(yàn)次數(shù)超過了一千次，處理大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1917年再度發(fā)表實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)表的論文稱電子電荷值為：=4.774(0.005) 靜電單位，相當(dāng)于，在高科技與高端計算機(jī)技術(shù)的幫助下到2006年為止的電子電荷值為：，而在高中與大學(xué)階段的教學(xué)教材里其取值為。可以看出，一百年前密立根用自己的簡陋的實(shí)驗(yàn)裝置和筆紙測出來的電子電荷值與現(xiàn)在我們所知道的值相差不到百分之一，當(dāng)時也獲得了邁克爾遜，湯姆遜等等物理學(xué)家的認(rèn)可與很高的贊譽(yù)。很明顯當(dāng)時的密立根的實(shí)驗(yàn)技術(shù)相當(dāng)精妙，實(shí)驗(yàn)手段和技巧令人驚訝，實(shí)驗(yàn)思維嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度很高，當(dāng)然油滴也為得到精確數(shù)據(jù)“貢獻(xiàn)”了不少。后人的有關(guān)的爭論使得密立根在歷史上留下明顯清晰的足跡的實(shí)驗(yàn)似乎完美，也結(jié)束了20世紀(jì)初對電子的爭論卻其中的“完美”成了7080年代的另一系列爭論的導(dǎo)火線。密立根在1913年“物理評論”上發(fā)表的論文以及1917年的初版，1924年與1934年再次再版的著作“電子及其他質(zhì)點(diǎn)”論文中稱所發(fā)表的數(shù)據(jù)是代表自己和自己的學(xué)生連續(xù)觀察60天的58顆油滴的所有數(shù)據(jù)而沒有一個被忽略掉的。令人意外的是，哈佛大學(xué)的科學(xué)史學(xué)家杰拉德霍頓（G.Holton）在密立根去世20余年后重新翻看密立根當(dāng)時的兩本研究筆記時發(fā)現(xiàn)從1911年10月28日到1912年4月16日的六個多月的時間里近140次的完整的實(shí)驗(yàn)記錄。美國科羅拉多大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家阿蘭富蘭克林（AFranklin）再次查看密立根實(shí)驗(yàn)檔案發(fā)現(xiàn)密立根在此期間總共做了175次實(shí)驗(yàn)而不是140次，兩個人都發(fā)現(xiàn)有著“漂亮，不可用，一定發(fā)表，錯誤嚴(yán)重錯誤”等字樣的標(biāo)記。兩個人的重新查案使得“完美”的實(shí)驗(yàn)拉入到爭議和疑問當(dāng)中，人們開始懷疑和爭論油滴實(shí)驗(yàn)中為什么沒有發(fā)表其中大部分?jǐn)?shù)據(jù)而選擇隱瞞或者是省略掉。史學(xué)家們持有懷疑批判態(tài)度，科學(xué)家則相反地傾向于同情，認(rèn)為其中沒有發(fā)表的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)穩(wěn)定可靠性，電壓和氣壓穩(wěn)定性，對流現(xiàn)象的緣故而不能用，密立根對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選忽略帶有不確定因素的數(shù)據(jù)并沒有影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確值，不存在刪除和修改數(shù)據(jù)造假現(xiàn)象。通過現(xiàn)代高科技得出的結(jié)果也跟密立根得出的結(jié)果十分地接近，也證明密立根的計算結(jié)果沒有錯。結(jié)束語電子的發(fā)現(xiàn)讓現(xiàn)代物理學(xué)和基本粒子物理學(xué)帶入人們的視線，而電子電荷的測量卻成為其中的重大突破， 成為物理學(xué)歷史不可或缺的一部分。密立根的油滴實(shí)驗(yàn)堪稱完美，首先把水滴用油滴替代