篇名Millikan油滴实验-电子荷质比发现浅论作者萧凯起。台中二中。一.PDFVIP

Millikan 滴實驗-電子賀質比發現淺論 篇名: Millikan油滴實驗-電子荷質比發現淺論 作者: 蕭凱起。台中二中。一年十五班。 楊長鳴。台中二中。一年十五班。 楊展維。台中二中。一年十五班。 1 PDF created with pdfFactory trial version Millikan 滴實驗-電子賀質比發現淺論 壹●前言: 德國的物理學家普立卡(Plucker )在觀察放電管中的放電現象時發現正對陰極的管 壁有綠色的螢光後，1876 年德國科學家哥爾特斯坦(Goldstein)認為這是從放電管 裡的陰極射出來的，就把它命名為陰極射線 。 當時，學術界分為兩派，即把陰極射線當作電磁波和當作粒子等兩派，爭論不休， 德國學派大都主張是電磁波；英國學派則認為是微粒，二方人馬紛紛努力尋找證 據 。1895 年，法國物理學家佩蘭(Perrin) 為演飾陰極射線的帶電情形 ，提出陰極 射線是帶負電的射束 ，卻被質疑認為負電不一定來自陰極射線。註一 湯木生( Thomson J.J.)將佩蘭的實驗裝置做了改進 ，證明陰極射線確實是帶負電 的，並測量出陰極射線粒子之電荷和質量的比值(荷質比) 。打破了道耳吞原子不 能分割的理論，而在1907 年，米力坎(Robert A. Millikan)便對荷質比產生極大的 興趣 。Millikan設計了一種研究單個水蒸氣滴在電場和重力場作用下運動的方 法，他利用這個方法重覆檢測後，所得到的數據求其最大公因數 ，成功的 出每 一個電子所帶的電量，之後這個實驗被命名為油滴實驗，由於米力坎油滴實驗的 成功，促使近代科學的快速進步，也使對電子一無所知的我們有正確的研究方向 貳●正文 1. 當時方法方法 Millikan 他用它所設計的設配(如上圖) ，他用一群如霧狀的極微小油滴，將其用 噴嘴噴灑在裝置上層的板子上，而在板子的上方開有一個小洞，可容許一部份的 油滴慢慢滴入兩木版之間 ，再在兩板間加以電壓，使懸在兩板間的油滴因裝置間 的空氣被游離而挾帶電荷 ，由於小油滴並不一揮發，所以這讓Millikan更便於進 行長期的觀察裝置的變化，兩木版之間有燈光射入，並有一顯微放大鏡用以觀察 落入油滴的運動變化的情形。註二 2 PDF created with pdfFactory trial version Millikan 滴實驗-電子賀質比發現淺論 2. 操作步驟 Millikan 先用電場舉升 滴 ，在其抵達上片以前 ，立即拆除裝置之電路 ，始油滴 因受重力作用而向下做自由落體體運動 ，以此程序重複多次。小油滴的運動 ，因 為受到空氣磨擦力而對小油滴造成甚大的減速作用(向上之加速度) ，就如同雲霧 凝 成水滴被減速的情形一般 ，因此 ，重力與電力合加於一小 滴，但是卻並非 是產生一個均勻的加速度(但在真空的空間下便會產生一個均勻的加速度)註三