密立根油滴實(shí)驗(yàn)

1、密立根油滴實(shí)驗(yàn)密立根油滴實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)簡介實(shí)驗(yàn)簡介 密立根用了七年功夫研究電子電荷，于1910年發(fā)表了油滴實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)首次證實(shí)電荷的量子化，測定了電子電荷的正確數(shù)值。對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起過重要作用。密立根油滴實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)簡明巧妙，方法簡單，而結(jié)論卻具有不容置疑的說服力，因而物理學(xué)界將密立根油滴實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)物理的精華和典范。密立根由于測定了電子電荷和借助光電效應(yīng)測量出普朗克常數(shù)等項(xiàng)成就，榮獲1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、通過密立根油滴實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電荷的“量子化”；2、測定電子的電荷量；實(shí)驗(yàn)儀器密立根油滴儀，噴霧器， 油 實(shí)驗(yàn)原理 質(zhì)量m,帶電量為q的油滴，在兩塊加有電壓V的平行極板之間受兩個(gè)力的作用

2、（如圖）。若調(diào)節(jié)極板間的電壓V ,使兩力達(dá)到平衡，這時(shí)：dVqqEmgVmgdEmgqgvgrvafmg6 油滴質(zhì)量的測定：平行極板不加電壓時(shí)，油滴受重立作用而加速下降。由于空氣阻力的作用，下降一段距離后，將以均勻速度 下降，這時(shí)重力與阻力平衡（空氣浮力忽略不計(jì)），根據(jù)斯托克斯定律式中是空氣的粘滯系數(shù)，a是油滴的半徑約334am 為油滴的密度gvag29m610 考慮油滴的直徑與空氣分子的間隙相當(dāng)，空氣已不能看成是連續(xù)介質(zhì)，其粘滯系數(shù)應(yīng)作如下修正 ：Pab1修正后的半徑是：Pabgvag1129 上式根號(hào)中還包含油滴的半徑a ，因?yàn)樗幱谛拚?xiàng)中，不須十分精確，故它仍可用（3）式計(jì)算。 231

3、12934Pabgvmg由此可得質(zhì)量m： 均勻速度 的測定： gv 當(dāng)電壓V=0時(shí)，設(shè)油滴在平行極板間做勻速下降的距離為l，時(shí)間為t，則 ：tlvgVdPabtlgq231218靜態(tài)(平衡)法測油滴電荷的公式3/981mkg2sec/792. 9mg sec/1083. 15mkgml31050. 1cmHgmb61017. 6cmHgP0 .76md31000. 5油的密度 重力加速度 空氣粘滯系數(shù) 油滴勻速下降距離 常數(shù) 大氣壓強(qiáng) 平行極板間距離 目前e的公認(rèn)值Ce190106021773. 1Vttneq1)10264. 21 (109277. 023214數(shù)據(jù)處理：倒過來驗(yàn)證，先求 ，

4、再求 。inieCenreqiii1910602. 1取整iiienq實(shí)驗(yàn)步驟： 1、調(diào)節(jié)儀器底部螺絲，讓油滴盒處于水平狀態(tài)； 2、用噴霧器向油霧室噴油，轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡的調(diào)焦手輪，使屏幕上出現(xiàn)清晰的油滴圖象； 3、將儀器面板右側(cè)的撥動(dòng)開關(guān)置于平衡擋，調(diào)節(jié)極板間的平衡電壓，使屏幕上保留少數(shù)的清晰油滴；再選擇一個(gè)大小合適的油滴； 4、通過調(diào)節(jié)平衡電壓的大小讓油滴處于靜止不動(dòng)的平衡狀態(tài)，記錄此時(shí)屏幕上顯示的電壓，此電壓就是油滴的平衡電壓； 5、將油滴提到第二格起跑線上，開始運(yùn)動(dòng)同時(shí)計(jì)時(shí)，當(dāng)油滴運(yùn)動(dòng)到第七格時(shí)停止運(yùn)動(dòng)同時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)，記錄油滴運(yùn)動(dòng)六格所需的時(shí)間； 6、再將油滴提到第二格起跑線上重復(fù)測量五次勻速下降的時(shí)間； 7、再選5個(gè)油滴重復(fù)上面的過程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：eee%10000eeeUr