密立根油滴仪测基本电荷量.pptVIP

* * 密立根油滴实验 密立根（Robert Andrews Millikan）是著名的实验物理学家。1913年，他以闻名的油滴实验证实电子的存在，并测定了电子的电荷值，电子的普遍存在从此得到令人信服的证明 。由于密立根在测量电子电荷量等方面的杰出成就而荣获1923年诺贝尔物理学奖。 密立根的实验设备简单而有效，构思巧妙并且方法简洁，测得数据精确且结果稳定，是一个著名的有启发性的实验，被誉为物理实验的典范。 一. 实验目的 1．通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测 量，验证电荷的不连续 性，并测定基本电荷的电荷值。 2．通过对实验仪器的调整，油滴的选择、跟踪和测量，以及实验数据处理等，培养学生严谨的科学实验态度。 3. 学习密立根油滴实验的设计思想。 二. 实验原理 测量带电物体所带的电量，有平衡测量法和动态测量法。本实验采用平衡测量法。 研究对象： （1）平行极板。 （2）小油滴。 1. 平行极板带电的情况 小油滴静止时， （1） 2.平行极板不带电的情况 小油滴匀速下落时， 。 （2） 下落速度可以这样测定， 。 3. 推导过程 小油滴视为理想球体， 。 （3） （3）式与（2）式相结合，可得油滴的半径： （4） 粘滞力与大气压强成正比，因油滴的体积非常小，需对粘滞系数进行修正，于是油滴半径表示为： （5） 将（5）式代入（1）式，可得： （6） 利用（６）式，实验发现： （7） 即 对于具体的实验，可得： 数据处理： 1. 多次测量求平均值的方法 2. 倒过来验证方法 (8) 三. 实验仪器 密立根实验装置 监视器屏幕 油滴仪 油滴盒 喷雾器 1.油滴喷雾口 2. 油雾孔开关 3. 油雾孔 4. 油滴盒的平行极板 油滴盒 密立根油滴仪 监视器的屏幕 四. 实验内容 调整仪器 （1）调节左右两只调平螺丝，使水准泡指示水平。 （2）喷雾，调节显微镜的调焦手轮，使视场中出现大 量清晰的油滴；并调节监视器的亮度旋钮，使视场亮度适宜。 2. 练习测量 练习控制油滴运动，驱散多余油滴，选取合适油滴（通常选择平衡电压在200—300V，在20－30秒内匀速下落2毫米的油滴，其大小和带电量比较合适 ）。 3. 正式测量 （1）找合适的油滴。 （2）移动到某横线附近，细调平衡电压，使油滴静止。 （3）移动到零刻度线以上，选择下落档，测量运动时间。 （1）对同一油滴，运动时间和平衡电压各测量5次。 注意：每次必须重新调整平衡电压并做记录．整个测量过程中都要对油滴进行跟踪，以免油滴丢失． 4. 实验要求 （2）用同样的方法，对5个油滴分别进行测量。 *