密立根油滴实验-白班讲稿

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1、密立根油滴实验[实验目的]1.通过对带电油滴在重力场和静电场中得运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子电荷的电量值e.2.通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。3.学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思。[实验仪器]仪器主要由油滴盒、CCD电视显微镜、电路箱、监视器等组成。[实验原理]一个质量为m，带电量为q的油滴处在二块平行极板之间，在平行极板未加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离后，油滴将作匀速运动，速度为Vg，这时重力与

2、阻力平衡（空气浮力忽略不计），如图1所示。根据斯托克斯定律，粘滞阻力为式中是空气的粘滞系数，a是油滴的半径，这时有（1）（2）（3）（4）（5）油滴的半径（6）（7）实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等，设都为l，测出油滴匀速下降的时间tg，匀速上升的时间te，则（8）将（5）、（6）、（7）、（8）式代入（4），可得令得（9）此式是动态（非平衡）法测油滴电荷的公式。下面导出静态（平衡）法测油滴电荷的公式。调节平行极板间的电压，使油滴不动，Ve=0，即，由（9）式可得或者（10）上式即为静态法测油滴电荷的公式。[数据记录与处理]（电子电量参考值e=1.60

3、211733×10-19C）测量次数12345678910平均值平衡电压U下落时间tg油滴电量qq/e将q/e按四舍五入法取整得到N用q/N求得元电荷电量实验值绝对误差：相对误差：平衡法依据公式为：式中油的密度重力加速度大气压强空气粘滞系数平行极板间距离油滴匀速下降距离修正常数