密立根油滴实验-田

1、密立根油滴实验实验目的实验目的1通过密立根油滴实验，验证电荷的量子化，测定基本电荷的电荷值。2通过仪器的调整，油滴的选择、跟踪和测量，以及数据分析等培养严谨的科学实验态度。 美国物理学家密立根（美国物理学家密立根（Robert A. Millikan）在）在1909年年1917年年所做的测量微小油滴上带所电荷所做的测量微小油滴上带所电荷的工作（即油滴实验），在全世的工作（即油滴实验），在全世界享负盛名，堪称物理实验的典界享负盛名，堪称物理实验的典范。范。Millikan在这一实验工作中花在这一实验工作中花费了近费了近9年的心血，而取得了有重年的心血，而取得了有重大意义的研究成果。大意义的研究成

2、果。背景介绍背景介绍The Nobel Prize in Physics 1923 was awarded to Robert A. Millikan for his work on the elementary charge of electricity and on the photoelectric effect.The Nobel Prize in Physics 1923(1)(1)证明电荷的不连续性证明电荷的不连续性(2)(2)测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为-19e1.60 10 c-19e(1.60217733 0.000 000

3、 49) 10 c密立根油滴实验的成就密立根油滴实验的成就 随着对随着对e e的测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：的测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：密立根油滴实验装置密立根油滴实验装置实验原理实验原理e6 a vqEmg mgqEUd上升：上升：带电油滴库仑力、空气阻力和重力平衡带电油滴库仑力、空气阻力和重力平衡e6 a vmg 匀速下落时匀速下落时)(gegvvvUdmgq12111()() (eggKqU ttt动态）eeggtlvtlv,由喷雾器喷出的小油滴的半径由喷雾器喷出的小油滴的半径a a是微米数量级，其粘度需要修正是微米数量级，其粘度需要修正测量表达式测量表达式1a

4、pbb b为修正常数，为修正常数，b=6.17b=6.171010-6-6m.cmHgm.cmHg，p p为大气压强，为大气压强，a a为未修正过的油滴半径。为未修正过的油滴半径。 3/2182(1)gldqUtbpgpa92gvag上式中上式中静静态态法法:密立根实验装置监视器屏幕油滴盒喷雾器实验过程实验过程1.1.调整仪器：调整仪器：调整仪器水平，检查油雾孔开关。调整仪器水平，检查油雾孔开关。3.3.正式测量正式测量（1）移动到某横线附近，细调平衡电压，使油滴静止，）移动到某横线附近，细调平衡电压，使油滴静止，得到得到Ub。（2）移动到零刻度线以上，选择下落档，测量匀速下落）移动到零刻度线

5、以上，选择下落档，测量匀速下落1.5mm距离的时间距离的时间tg，重复测量，重复测量5次。次。实验过程实验过程2.2.油滴选择：油滴选择：(a)(a)微调显微镜焦距，观察油滴运动，练微调显微镜焦距，观察油滴运动，练习控制油滴。习控制油滴。 （b b）寻找合适的油滴。通常选择平衡电压在）寻找合适的油滴。通常选择平衡电压在100300100300V V，在在8 83030秒内匀速下落秒内匀速下落1.51.5毫米的油滴比较合适毫米的油滴比较合适 。选择选择1010个油滴重复个油滴重复2 2、3 3过程，记录平衡电压过程，记录平衡电压U Ub b和下落时间和下落时间t tg g。实验数据处理实验数据处理1.1.计算每个油滴的带电量计算每个油滴的带电量q q，最大公约数为，最大公约数为e e2. 因因q=nie，做，做n-q曲线曲线qne取整3.3.计算计算n-qn-q曲线的斜率作为曲线的斜率作为e e的测量结果的测量结果3/2182(1)gldqUtbpgpa实验数据作图实验数据作图1.1.通电过程中，禁止触摸两电极的基板。通电过程中，禁止触摸两电极的基板。