密立根油滴實驗物理實驗報告_第1頁
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文檔簡介

1、密立根油滴實驗密立根油滴實驗,美國物理學家密立根所做的測定電子電荷的實驗。1907-1913年密立根用在電場和重力場中運動的帶電油滴進行實驗,發(fā)現(xiàn)所有油滴所帶的電量均是某一最小電荷的整數(shù)倍,該最小電荷值就是電子電荷。這一實驗設計巧妙、原理清晰、設備簡單、結果精確,其結論卻具有不容置疑的說服力,因此堪稱物理實驗的精華、典范,對提高學生的實驗設計思想和實驗技能都有很大的幫助。實驗目的(1)了解密立根油滴實驗儀的結構以及利用油滴測定電子電荷的

2、設計思想和方法;(2)了解 CCD 圖像傳感器的原理和電視顯微測量方法;(3)驗證電荷的量子性,并測定電子的電荷值。實驗儀器OM98型密立根油滴儀,噴霧器,實驗用油等。實驗原理這是一種專為中學設計的儀器。它主要由電源、觀察顯微鏡、油滴室、照明系統(tǒng)等組成。儀器電源在底座內,它將交流 220 伏輸入電壓變?yōu)橹绷?500 伏和交流 7 伏;觀察顯微鏡帶有刻度分劃板,便于讀出油滴運動的距離,配合(流體力學的斯托克斯定律,Vg 表示 v 下角標

3、g) 。于是(1)式變?yōu)椋?4/3πa^3δg=6πηaVg+4/3πa^3ρg 可得出油滴的半徑 a=3(ηVg/2g(δ-ρ))^1/2 (2)當平行電極板間加上電場時,設油滴所帶電量為q,它所受到的靜電力為 qE,E 為平行極板間的電場強度,E=U/d,U 為兩極板間的電勢差,d 為兩板間的距離。適當選擇電勢差 U 的大小和方向,使油滴受到電場的作用向上運動,以 ve 表示上升的速度。當油滴勻速上升時,可得到如下關系式:

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