大一下物理实验【实验报告】-密立根油滴法测电子电荷.doc

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1、东南大学物理实验报告姓名学号指导老师日期座位号报告成绩实验名称密立根油滴法测电子电荷目录预习报告……………………………………………2~5实验目的……………………………………………………2实验仪器……………………………………………………2实验中的主要工作…………………………………………2预习中遇到的问题及思考…………………………………3实验原始数据记录…………………………………………4实验报告…………………………………………6~12实验原理………………………………………………………实验步骤………………………………………………………实验数据处理及分析……………………………

2、……………讨论……………………………………………………………实验目的：1、学会使用密立根油滴仪等实验仪器2、掌握密立根油滴法测定电子电荷的试验方法3、领悟密立根实验的设计思想4、进一步掌握处理实验数据的方法实验仪器（包括仪器型号）：仪器名称型号规格生产厂家仪器编号密立根油滴仪MOD-5南京培中科技开发研究所油A-07实验中的主要工作：1、调整仪器：将仪器放平，调节仪器底部左右两只调平螺丝，使仪器水平，仪器预热10分钟，将油从油雾室旁的喷雾口喷入，微调测微显微镜的调焦手轮。2、测量练习：练习控制油滴。3、正式测量：对同一颗油滴进行6~8次测量，而且每次测量都要重新调整平

3、衡电压，用同样的方法再进行。4、数据处理：验证电荷的不连续性并测定电子电荷值e。5、仔细观察显微镜视场中看到的大小、明暗、降落快慢各异的油滴的表现。预习中遇到的问题及思考：1、若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响？答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。2、若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e？答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能

4、用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。实验原始数据记录：油的密度p=981kg/m3重力加速度g=9.80m/s2空气的粘滞系数n=1.83*10-5kg/(m*s)油滴匀速下降的距离取l=2.00*10-3m修正常数b=8.22*10-3m*pa大气压强P=1.013*105pa平行极板距离d=5.00*10-3m代入以上数据可得油滴编号次数1#2#3#4#5#6#U/Vt/sU/Vt/sU/Vt/sU/Vt/sU/Vt/sU/Vt/s134123.917332.328126.123422.628739.832345.6234024.017430.628226.2

5、23521.628839.732346.1333824.117431.228225.923422.128740.032245.8433923.917331.428126.023422.428639.832146.0534024.117432.128226.323622.828640.232246.2633823.817331.828326.123522.328839.732345.9平均值33924.017431.628226.123522.328739.932246.0油滴编号数据处理1#2#3#4#5#6#q/(10-19c)3.103.543.294.961.6

6、561.78q/e1.942.1882.063.101.0351.13取整n222311测量值e(10-19c)1.551.771.6451.6531.6561.783.1010.633.443.313.5011.25对实验结果的分析在实验误差允许范围内，可知各油滴所带电荷量都约为1.6*10-19C的整数倍，且不连续分布。一、实验原理用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，在油的喷射分散过程中，摩擦作用使得油滴带电，设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为U，调节U，可使油滴静止在某一位置，忽略空气对油滴的浮力作用，则在平衡状态下有，即……

7、①其中m是一个微观量，无法从实验直接测量，需要采用特殊的方法间接测量：撤除平行板间的电压，油滴在重力作用下加速降落，随即便有空气的黏性阻力Fr作用在油滴上，重力与黏性阻力合作用的结果使得油滴很快达到以恒定速度v下落，粘滞阻力fr与重力mg平衡，即fr=6πrηv=mg……②式中η是空气的黏滞系数，r是油滴的半径（由于表面张力的原因，油滴总是呈小球状）设油滴的密度为ρ，则……③故由①②③得：……④密立根在当年的实验中发现，斯托克斯公式fr=6πrηv应用于非常小的油滴时，应该对黏滞系数η进行一个除以的修正，其中b为修正常数，b=8.22×10-3m·P