大学物理实验-密立根油滴.pptVIP

密立根油滴实验; 1910年美国物理学家罗伯特·密立根进行了一项世界著名的“油滴实验”，第一次测出了基本电荷的电量。密立根油滴实验的重要意义在于揭示了物质电结构的量子性，对人们认识组成物质的基本结构有决定性的作用。 ;一、实 验 目 的; 1、测定油滴的带电量，并推算出电子电荷量e的大小。 2、验证电荷的不连续性。;二、实 验 原 理;1、油滴在静电场中匀速运动之情况;2、油滴在无电场之重力场中匀速运动之情况： 平衡时：重力– 浮力=粘滞阻力 m很小，空气浮力忽略不计，因此 重力=粘滞阻力 重力： mg = ?(4/3)?3?g 粘滞阻力：6???v; 平行板不加电压时，油滴受重力而加速下降，但由于空气对油滴的粘滞阻力 f 与油滴的速度 v 成正比，油滴下降一段距离达到某一速度后阻力 f 与重力 mg 平衡，油滴将匀速下降。由斯托克斯定律知： f = 6???v = ?(4/3)?3?g;根据修正后的粘滞阻力公式，得油滴半径为：;3、油滴的质量为：; 实验发现，对同一个油滴，当改变其所 带的电量时，其平衡电压必须是某些推定的 值 ，研究这些电压的变化规律可以发现 它们都满足以下方程 式中的 ,而e是一个不变的值。 ;三、实 验 仪 器;显示器;2、主要结构介绍;仪器结构俯视示意图;电压极性开关;4） TV显示器;四、实 验 内 容;1、练习掌握正确的测量技术 包括对密立根仪的平衡调节，选择适当的电压，适当大小的油滴和准确控制计时等。 从喷雾口将油滴喷入，调节CCD聚集，就能清晰地显示油滴的图形 ;密立根仪的使用演示;2、多次测量同一油滴在一定电压情况下匀速降落的距离及其所用的时间: 对不同的多颗油滴再进 行相同的测量。验证不同 油滴所带电量都是某一公 约数（电子电荷）的倍数。 油滴现象见图。 ;操作演示;五、数 据 处 理;;数据处理的方法;表中第三列 是逐次相减的结果，并考虑到实 验误差，可将基本电荷估计为 ，从而确定各个 油滴的基本电荷数 (如果取 作基 本电荷值，n的计算值将不会这样接近于整数??从而被 否定了。)如果一次相减还看不出基电荷的范围，可再进行 一次“逐次相减法”；若考有负值，则取其绝对值进行分析。 于是电子电荷为： ;;3:用作图法处理数据： 公式