密立根油滴实验分析报告.docx

密立根油滴实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 密立根油滴实验摘要:本文阐述了在密立根油滴实验中,测量带电油滴的电荷数从而验证电荷的不连续性,并测定电荷的电荷值e的方法。本文使用静态测量法和动态测量法两种方法,利用密立根油滴仪测量带电油滴下落时间,列出统计表格,由此计算出电荷的电荷值e,并对实验结果进行误差分析。关键词:带电油滴静态测量法动态测量法引言自电子的荷质比的确定初步判定电子的存在以来,科学界便开始对电子电荷进行测定[1]。其中由美国物理学家密立根()设计完成的密立根油滴实验,在近代物理学的发展史上是一个十分重要的实验,它不但有深刻的哲学意义[2],还证明了任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷——基本电荷的整数倍;明确了电荷的不连续性;并精确地测定了基本电荷的数值,为从实验上测定其它一些基本物理量提供了可能性。密立根油滴实验设计巧妙,原理清楚,设备简单,结果准确,所以它历来是一个著名而有启发性的物理实验。通过学习密立根油滴实验的设计思想和实验技巧,可以提高学生的实验能力和素质。D微机密立根油滴仪,其为用于验证电荷的不连续性及测量基本电荷电量的物理实验仪器,D图像传感器的原理与应用、学习电视显微测量方法的实验仪器。D电视显微镜、电路箱、监视器等组成。油滴盒是重要部件,加工要求很高,其结构见图1::-0V计时/停平衡电压+:练习测量选择一颗合适的油滴,大而亮的油滴必然质量大,所带电荷也多,而匀速下降时间则很短,增大了测量误差和给数据处理带来困难[3]。通常选择平衡电压为(200~300)V,(6格)的时间在(8~20)s左右的油滴较适宜。喷油后,K2置“平衡”档,调“平衡电压”电位器W使极板电压为(200~300)V,注意几颗缓慢运动、较为清晰明亮的油滴。试将K2置“0V”档,观察各颗油滴下落大概的速度,从中选一颗作为测量对象过小的油滴观察困难,布朗运动明显,会引入较大的测量误差。判断油滴是否平衡要有足够的耐性。用K2将油滴移至某条刻度线上,仔细调节平衡电压,这样反复操作几次,经一段时间观察,油滴确实不再移动才认为是平衡了。测准油滴上升或下降某段距离所需的时间,一是要统一油滴到达刻度线什么位置才认为油滴已踏线,二是眼睛要平视刻度线,不要有夹角。反复练习几次,使测出的各次时间的离散性较小,并且对油滴的控制比较熟练。正式测量:(静态法)测量连接好仪器,将仪器表面调水平,打开监视器和油滴仪的电源;向喷雾口喷油后,关上油雾孔开关;将K1置向一极,K2置“平衡”档,按下联动开关;选择一颗合适的油滴,调节“平衡电压”电位器W,使之达到平衡;将已调平衡的油滴用K2控制移到“起跑”线上(一般取第2格上线),按K3(计时/停),让计时器停止计时(值未必为0);将K2拨向“0V”,油滴开始