密立根MOD-9G使用說(shuō)明書(shū)(new-高特)

1、12高特電子MOD-9G型 密 立 根 油 滴 儀使用說(shuō)明書(shū)南京流暢電子儀器有限責(zé)任公司南京高特電子科技有限公司密立根油滴儀使用說(shuō)明書(shū)一、 主要技術(shù)參數(shù) 平均相對(duì)誤差：3 極板電壓：DC 0900V 升降電壓：DC 200V300V 數(shù)字電壓表：0999V±1V 數(shù)字秒表：O99.9秒 分劃板刻度：重直線視場(chǎng)2，分10格，每格實(shí)際值0.2mm 電源：AC220V，50HZ 顯微鏡：總放大位數(shù)60X二、 儀器簡(jiǎn)介： (一)油滴盒是本儀器很重要部件,機(jī)械加工要求很高，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖一 圖一1油霧室 2油霧孔開(kāi)關(guān) 3. 防風(fēng)罩 4上電極板5膠本圓環(huán) 6下電極板 7底板 8上蓋板9噴霧口 10油

2、霧孔 11上電極板壓簧l2上電極板電源插孔 l3油滴盒基座油滴盒防風(fēng)罩前裝有測(cè)量顯微鏡，通過(guò)膠木圓環(huán)上的觀察孔觀察平行極板間的油滴。監(jiān)視器顯示屏上有分劃板，其總刻度相當(dāng)于線視場(chǎng)中0.200厘米，用以測(cè)量油滴運(yùn)動(dòng)的距離。分劃板的刻度如圖二所示。分劃板中間的橫向刻度尺是用來(lái)測(cè)量布朗運(yùn)動(dòng)的。圖二(二)儀器面板結(jié)構(gòu)如圖三所示。圖三 1 電源開(kāi)關(guān)按鈕：按下按鈕，電源接通，整機(jī)工作； 2 功能控制開(kāi)關(guān)：有平衡、升降、測(cè)量三檔（分別配有指示燈顯示相應(yīng)狀態(tài)）。 (1) 當(dāng)按下“平衡”按鈕時(shí)，此時(shí)極板上加載了0-500V左右平衡電壓，可用平衡電壓調(diào)節(jié)旋鈕3來(lái)調(diào)節(jié)平衡電壓大小，使被測(cè)量油滴處于平衡狀態(tài)； (2)

3、按下“提升”按鈕時(shí)，上下電極在平衡電壓的基礎(chǔ)上自動(dòng)增加DC200V300V的提升電壓； (3)按下“下降”按鈕時(shí)，極板間電壓為0V，被測(cè)量油滴處于被測(cè)量階段而勻速下落，在“0”起始刻度線處按下“計(jì)時(shí)/暫停”按鈕開(kāi)始計(jì)時(shí)；油滴下落到“6”（即預(yù)定距離）時(shí)，迅速按下“計(jì)時(shí)/暫?！卑粹o，同時(shí)停止計(jì)時(shí)； 本機(jī)也可機(jī)外用秒表等計(jì)時(shí)工具計(jì)時(shí)。 3 平衡電壓調(diào)節(jié)旋鈕：可調(diào)節(jié)極板間的電壓，電壓變化范圍DC0500V左右； 4 計(jì)時(shí)/暫停按鈕，開(kāi)啟計(jì)時(shí)器和停止計(jì)時(shí)器按鍵； 5 視頻輸出插座：CCD攝像頭用，輸出至監(jiān)視器，監(jiān)視器阻抗選擇開(kāi)關(guān)拔至75歐處； 6 照明燈室：內(nèi)置半永久性照明燈，單燈使用壽命大于三年；

4、7 水泡：調(diào)節(jié)儀器底部?jī)芍徽{(diào)平螺絲，使水泡處于中間，此時(shí)儀器處于水平位置； 8 上、下電極：組成一個(gè)平行板電容器，加上電壓時(shí)，板間形成相對(duì)均勻電磁場(chǎng)，可使帶電油滴處于平衡狀態(tài)(參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)原理)；9 秒表復(fù)位鍵： 按一下該鍵，清除內(nèi)存，秒表顯示“O0.O”秒；10 “確認(rèn)”按鈕，此按鈕分為兩個(gè)功能：a、開(kāi)啟儀器時(shí)儀器進(jìn)入?yún)?shù)顯示界面，此時(shí)按下按鍵，儀器進(jìn)入分劃板界面；b、儀器進(jìn)入分劃板界面之后，此時(shí)儀器處在測(cè)量狀態(tài)，此時(shí)按下一次“確認(rèn)”按鍵，記錄一次測(cè)量數(shù)據(jù)，記錄的平衡電壓即圖二中的提示保存電壓，時(shí)間為圖二中的下落時(shí)間，當(dāng)記錄5次數(shù)據(jù)之后，儀器自動(dòng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并在屏幕上顯示出來(lái)，可以提供參考所選

5、油滴是否合格，此時(shí)再次按下“確認(rèn)”按鍵，儀器再次進(jìn)入測(cè)量界面，可以重復(fù)以上操作； 11顯微鏡：放大暗室油滴圖像；12CCD攝像頭，采集暗盒圖像并顯示在監(jiān)視器上。 三、 使用 1 打開(kāi)電源，整機(jī)開(kāi)始預(yù)熱，預(yù)熱不得少于5分鐘； 2 調(diào)節(jié)儀器底部左右兩只調(diào)節(jié)螺栓，使水泡指示水平； 3 按復(fù)位鍵，使計(jì)時(shí)秒表清零； 4 功能鍵設(shè)置到“平衡”，調(diào)節(jié)電壓在250V左右，從油霧室小孔噴入油滴，打開(kāi)油霧孔開(kāi)關(guān)，油滴從上電極板中間直徑0.4mm孔落入電場(chǎng)中。 5 驅(qū)走不需要的油滴，直到剩下幾顆緩慢運(yùn)動(dòng)的為止，選擇其中一顆，仔細(xì)調(diào)節(jié)平衡電壓，使油滴靜止不動(dòng)。 6 功能鍵設(shè)置到“下降”，油滴勻速下降，同時(shí)計(jì)時(shí)，下落距

6、離為1.2mm，即刻度板6格時(shí)，再停止計(jì)時(shí)，同時(shí)將功能鍵設(shè)置到“平衡”或“提升”（儀器亦設(shè)計(jì)了自動(dòng)恢復(fù)“平衡”功能，在計(jì)時(shí)停止1秒以后，儀器自動(dòng)恢復(fù)到“平衡”狀態(tài)）。此時(shí)完成一顆油滴的測(cè)量階段。 7、此時(shí)可以按下“確認(rèn)”按鍵，儀器自動(dòng)記錄一次當(dāng)前數(shù)據(jù)，重復(fù)以上操作直到測(cè)量五次，儀器自動(dòng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果并顯示（當(dāng)判斷不合格時(shí)，電荷提示為“Err”）； 7 如此反復(fù)測(cè)量多個(gè)不同油滴，得到該實(shí)驗(yàn)所需數(shù)據(jù)。 四、 注意事項(xiàng)和維修： 1關(guān)于實(shí)驗(yàn)油的問(wèn)題 要做好油滴實(shí)驗(yàn)油是很重要的，對(duì)油的要求有五條油要純凈。粘滯系數(shù)隨溫度的變化要小。霧化時(shí)要容易帶電，但帶電量不能多。油的發(fā)揮性要小。油的密度隨溫度的變化要小。

7、 我們提供的油，能比較好的附合以上五條要求，請(qǐng)勿任意換用別種油。(也可以用中華牌70l號(hào)鐘表油市場(chǎng)有售)油的密度隨溫度的變化關(guān)系如下表tO°lO°20°30°40°kg/m991986981976971通常可取t = 20時(shí)油的密度= 981kg/m計(jì)算，引起的最大相對(duì)誤差(對(duì)t = 40時(shí)) 如噴霧器損壞或油用完(用油是非常省的)請(qǐng)來(lái)函，我們可以提供。 2關(guān)于噴霧器和噴霧方法 我們提供的噴霧器是和我們提供的油相配用的。優(yōu)點(diǎn)是霧化的油滴大小合適，并且比較均勻，沒(méi)有特別大的油滴。請(qǐng)勿任意換用別種噴霧器，以免噴出大顆油滴，堵塞上電極板的落油小孔。

8、噴霧時(shí)噴霧器應(yīng)豎拿(參看噴霧器盒子上的示意圖)，食指堵住出氣孔，噴霧器對(duì)準(zhǔn)油霧室的噴霧口，輕輕噴入少許油即可。切勿將噴霧器插入油霧室，甚至將油倒出來(lái)。更不應(yīng)該將油霧室拿掉后對(duì)準(zhǔn)上電極板落油小孔噴油。否則會(huì)把油滴盒周?chē)闩K，甚至把落油孔堵塞。如能正確噴霧，油滴盒周?chē)静恍枰料础?3關(guān)于油滴漂移問(wèn)題 水準(zhǔn)泡是用來(lái)調(diào)整油滴盒電極板水平的，水準(zhǔn)泡在出廠前已作過(guò)調(diào)整，因此切勿拿下來(lái)兼作它用。也勿任意旋動(dòng)，否則油滴盒電極板不能調(diào)到水平，油滴就要向左右或前后漂移，甚至移出視場(chǎng)。 檢查上電極板有沒(méi)有放平整，有沒(méi)有翹起來(lái)，否則油滴所受的電場(chǎng)力和重力不在一條直線上，油滴就要漂移。 4關(guān)于誤差 本儀器在設(shè)計(jì)時(shí)，

9、各部分分擔(dān)的誤差是按誤差均分原則分配的。因此平衡電壓的設(shè)計(jì)，是簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電源，其穩(wěn)壓性能己能達(dá)到要求。 由于油滴很小（直徑約10-6米，質(zhì)量約10-15 千克），單一測(cè)量數(shù)據(jù)的起伏較大，為了減小偶然誤差的影響，對(duì)同一顆油滴應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量，約lO次左右。（如果用平衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則平衡電壓和油滴勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間，都應(yīng)進(jìn)行多次測(cè)量）。單一測(cè)量允許的相對(duì)誤差為6，平均相對(duì)誤差不大于3。 五、 附件與備件： 電子秒表(精度0.01秒) 1只 (4型機(jī)配用)噴霧器 2只 油 2瓶?jī)x器使用說(shuō)明書(shū) 1本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 1本注：本單位長(zhǎng)期提供附、零配件和消耗性材料。六、 平衡測(cè)量法參考數(shù)據(jù)： 根據(jù)公式式中油滴的半徑 油的

10、密度 重力加速度 g =9.79m·sec -2空氣粘滯系數(shù) =1.83 ×10-5 kg·m-1·sec-1油滴勻速下降距離 l = 1.2O ×10-3 m修正常數(shù) b = 6.17×10-6m·cm(Hg)大氣壓強(qiáng) P =76.0cm(Hg)平行極板間距離 d = 5.00×10-3m將以上數(shù)據(jù)代入公式得油滴帶電量 庫(kù)侖油滴半徑 米油滴質(zhì)量 公斤1實(shí)驗(yàn)時(shí)跟蹤一顆油滴進(jìn)行測(cè)量：天氣：雨 室溫：t=30NoV(volt)(sec)（×10-19C）nE（×10-19C）（×10-7m

11、）m（×10-15C）141920.93.1421.578.702.69242020.33.2721.64341120.73.2521.62440921.03.1821.59540820.83.2521.63641420.93.1821.59740721.43.1221.56840722.23.1621.58940021.73.1021.551039121.53.2221.61 顯然，由于油的密度、空氣的粘滯系數(shù)，都是溫度的函數(shù);重力加速度g和大氣壓強(qiáng)P隨實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和條件的變化而變化，因此本式的計(jì)算是近似的在一般條件下，由于這樣處理引起的誤差約1左右。帶來(lái)的好處是便計(jì)算方便得多，這對(duì)于

12、作為工科學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)是可取的如果、g、P、d等量都讓學(xué)生自己測(cè)量(當(dāng)然也可列表備查)·則可作為綜合實(shí)驗(yàn)安排。NoV(volt)tg(sec)q（×10-19C）nE（×10-19C）(×10-7m)m（×10-15kg）1138621.83.1921.598.152.251238922.13.1021.551339121.63.2021.601438922.43.0421.521538422.03.1721.581638321.83.2121.618.512.521738222.13.1621.581838522.03.1521.5819

13、37722.33.1521.582037023.03.0621.532136822.83.1221.568.312.352236323.53.0221.512335523.33.1221.562435423.33.1421.572535223.03.2221.612634923.53.1421.578.182.242734923.33.1821.592834223.93.1221.562933824.03.1421.573032824.33.1721.593132824.23.1921.608.062.143231924.43.2421.623331624.83.1821.593431825.

14、13.1121.553531824.73.1821.593631524.83.1921.607.952.063731525.43.0821.543830525.43.1821.59NoV(volt)tg(sec)q（×10-19C）nE（×10-19C）(×10-7m)m（×10-15kg）3929625.83.2021.607.781.924028726.03.2621.634128825.93.2621.634229025.93.2421.624329126.73.0821.544427927.73.0321.524527528.13.0121.50

15、4626327.33.2921.647.561.774726427.53.2421.624824929.03.1621.584924929.13.1421.575024229.03.2621.637.331.65 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn) 雖然油的揮發(fā)性并不大(100，盛于燒杯中的油三小時(shí)揮發(fā)不大于3)，但由于油滴的面積體積比很大 因此在三小時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，油揮發(fā)掉了約 油雖揮發(fā)掉了40，但對(duì)電荷e的測(cè)定影響不大。 對(duì)第l1O號(hào)數(shù)據(jù)的油滴 =1.59×10-19 C 對(duì)第4l50號(hào)數(shù)據(jù)的油滴 =1.59×10-19 C 三小時(shí)內(nèi)50次測(cè)量，電荷e的平均值為 =1.59×

16、10-19 C 平均相對(duì)誤差 E =1.9 50次測(cè)量中相對(duì)誤差大于3的共10次，占20。雨天對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響。2實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)不同油滴進(jìn)行測(cè)量天氣：雨 室溫：t=28NoV(volt)tg(sec)q（×10-19C）ne（×10-19C）123323.74.7731.5921924.722323.822024.022024.2219111.218.4121.5319211.218911.218811.218811.0333537.11.5911.5933537.3-實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電荷丟失428517.06.3741.5928317.228417.228217.128117.1526315.77.851.5626315.726415.726315.826215.7624030.33.0621.5323830.723830.723830.223630.51.57根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見(jiàn)： 平均值 =1.59×10-19 C 平均相對(duì)誤差 E =1.9 2號(hào)油滴如用下式求n ，則 這就產(chǎn)生了困難(n取1l還是12)，主要原因在于油滴帶電較多（最好只帶幾個(gè)電子)。平衡電壓V較低，勻速下降時(shí)間較短的油滴，帶電量較多，不宜選用。 3號(hào)油滴在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電荷丟失，請(qǐng)實(shí)驗(yàn)時(shí)注意此類(lèi)情況。 以上僅計(jì)算了測(cè)量誤差，未計(jì)算儀器誤差。七、 注意事項(xiàng)：1、