密立根油滴实验 实验报告.doc

密立根油滴实验 实验报告并测定电子电荷的电荷值e通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数、 2 据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思3、 二、实验原理： 一、实验原理 、静态〔平衡〕测量法1的平行极板之间油在喷射撕裂成油滴d用喷雾器将油滴喷入两块相距为，两极板间的电压为qm，所带的电量为时，一般都是带电的设油滴的质量为 所示如图 1 V 1 图 V ，可使两力到达平衡，这时：假如调节两极板间的电压V (1) q?mg?qEd为了测出油滴所带的电量q，除了需测定平衡电压V 和极板间间隔 d 外，还需要测量油滴的质量m因m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段间隔 到达?f与重力mg平衡，如图后，阻力 2 所示〔空气浮力忽略不计〕某一速度，油rg滴将匀速下降此时有： (2) mg6?av?fgr?a油滴的半径经过变换及修正，可得斯托克其中是空气的粘滞系数，是 斯定律：va6g (3) ?frb?1pa为大气压强，单位为厘米b是修正常数， b=6.17×10-6m·cmHg,p其中 汞高。

2 图 ,为零时，可用下法测出：当两极板间的电压至于油滴匀速下降的速度Vvgl t ，时间为，那么设油滴匀速下降的间隔 为l?v (4) gtg 最后得到理论公式：32?ld18 (5) ?qbV?g2)?1t(gpa 、动态〔非平衡〕测量法2使静电V 非平衡测量法那么是在平行极板上加以适当的电压V ，但并不调节力和重力到达平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升由于空气阻力的作用，后，空气阻力、重力与静电力到达平衡〔空气浮上升一段间隔 到达某一速度υ ，油滴将匀速上升，如图 3 所示这时：力忽略不计〕V 〕〔 6mgqa6ved 3 图后，油滴受重力作用而加速下降当空气当去掉平行极板上所加的电压V 下降，这时：阻力和重力平衡时，油滴将以匀速υ 7〕 〔mgv6?g 化简，并把平衡法中油滴的质量代入，得理论公式：3211ld11182?q? 8〕〔 tttvbg2?eee1?pa? 三、实验仪器：根据实验原理，实验仪器——密立根油滴仪，应包括程度放置的平行极板〔油滴盒〕，调平装置，照明装置，显微镜，电，计时器〔数字毫秒计〕，改变油滴带电量从q变到q′的装置，实验油，喷雾器等。

MOD－5 型密立根油滴仪的根本外形和详细构造示于图 4四、实验数据处理： 电压/vT/s电荷量_1019平均约带电荷电子电量/C_1.620_33.2400052油滴1307253.2299709863.22929769924.93093.27042224.73093.229970986253073.28100857324.7308313081.616548236722.53.186789343.233097油滴23.2228460836822.33.1916877136922.43.26859534122.13683.291867655223683.23679392122.236917736803584.799093油滴324522.54.86068589222.32444.82677362822.42444.81296990822.52434.77368035822.52454.74676650122.72431.597362油滴423119.563894546.43873002522919.46.48704764419.22316.38298344519.42316.33647317319.62296.35949749323019.5138711滴521514.211.1290374914.321311.394465211421511.0611888721214.411.3633938721813.911.7294763321613.7 平均电子电量 C1.609693_10 -19考虑题 (1)假设平行极板不程度，对测量有何影响？ 假设不程度，油滴不会垂直运动，运动间隔 难以计算，且垂直方向平衡时收到的力大于重力 (2)如何选择适宜的油滴进展测量？ 下落0.2mm用时15到30s之间，所加电压大于20__(3)为什么要静止和匀速？实验上怎样做才能保证油滴做匀速运动？ 静止或匀速时油滴才能受力平衡。

从起始线静止开场，过一段时间经过下方测量线再开场测量 (4)怎样区别油滴所带电荷量的改变和测量时间的误差？ 假如平衡电压变化过大，那么说明带电量发生了改变 (5)为什么向油雾室喷油时要使两极板短路 使其中不存在电场，大量油滴可以通过重力自然进入两基板之间五．总结 本实验利用电压、运动时间等这些可以直接测量和控制的宏观物理量来实现对微观物理量电子电量的测量把宏观的电量通过油滴这个在宏观微小但在微观又较大的媒介与微观的电子电量联络起来，可以说是一种极其有创造力的做法在测量的过程中，关键点在于如何找到适宜的油滴，这非常要务实验者的耐心和观察才能比拟的方式是找到大量油滴后将电压调到20__v，选择仍在缓慢下降的油滴但是仍然很靠运气，需要很屡次实验这说明，在实验时一定不能怕费事而放弃，只有大量的实验才能让我们得到正确的数据第 3 页 共 3 页。