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《密立根油滴法測(cè)定電子電荷》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、潘明良數(shù)理0920912400216實(shí)驗(yàn)內(nèi)容密立根油滴法測(cè)定電子電荷【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.測(cè)定電子的電荷量e并驗(yàn)證電荷的不連續(xù)性2.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度【實(shí)驗(yàn)原理】用噴霧器將油滴噴入兩塊相距為d的平行極板之間。油在噴射撕裂成油滴時(shí)，一般都是帶電的。設(shè)油滴的質(zhì)量為m，所帶的電量為q，兩極板間的電壓為V，如圖1所示。如果調(diào)節(jié)兩極板間的電壓V，可使兩力達(dá)到平衡，這時(shí)：(1)為了測(cè)出油滴所帶的電量q，除了需測(cè)定平衡電壓V和極板間距離d外，還需要測(cè)量油滴的質(zhì)量m。因m很小，需用如下特殊方法測(cè)定：平行極板不加電壓時(shí)，油滴受重力作用而加速下降，由于空氣阻力的作用，下降一段距離達(dá)到
2、某一速度后，阻力與重力mg平衡，如圖2所示（空氣浮力忽略不計(jì)），油滴將勻速下降。此時(shí)有：(2)其中是空氣的粘滯系數(shù)，是油滴的半徑。經(jīng)過變換及修正，可得斯托克斯定律：(3)其中b是修正常數(shù)，b=6.17×10-6m·cmHg,p為大氣壓強(qiáng)，單位為厘米汞高。至于油滴勻速下降的速度上升的速度，可用下法測(cè)出：當(dāng)兩極板間的電壓V為零時(shí),設(shè)油滴勻速下降的距離為，時(shí)間為t，則(4)最后得到理論公式：(5)【實(shí)驗(yàn)步驟】1.調(diào)整儀器（1）將油滴照明燈接2.2V電源，極性轉(zhuǎn)換開關(guān)置于中間位置，直流高壓電位器V應(yīng)旋轉(zhuǎn)至最小位置，控制盒上的電極性轉(zhuǎn)換開關(guān)亦置于中間位置（2）調(diào)節(jié)平螺絲，使水準(zhǔn)儀器泡到
3、中央，這時(shí)平行電極板處于水平位置，保證了電場(chǎng)和重力場(chǎng)平行。（3）調(diào)節(jié)顯微鏡目鏡，對(duì)分劃板聚焦（4）在噴霧器中注入油少許，將油噴入測(cè)量室，視場(chǎng)將出現(xiàn)大量油滴，猶如夜空繁星。如果油滴太暗，可轉(zhuǎn)動(dòng)照明電珠，使油滴變亮。2.測(cè)量練習(xí)練習(xí)控制油滴在平行極板上加上平衡電壓，驅(qū)走不需要的油滴，直到剩下幾顆緩慢運(yùn)動(dòng)的油滴為止。注視其中的某一顆油滴，仔細(xì)調(diào)節(jié)平衡電壓，使這顆油滴靜止不動(dòng)。然后去掉平衡電壓，讓它自由下降，下降一段距離后再加上提升電壓，使油滴上升。如此反復(fù)多次的進(jìn)行練習(xí)以掌握控制油滴的方法。3.正式測(cè)量（1）對(duì)一個(gè)油滴進(jìn)行反復(fù)測(cè)量a.按測(cè)量練習(xí)選擇好油滴，加上電場(chǎng)，測(cè)出油滴運(yùn)動(dòng)一段
4、距離的時(shí)間，撤去電壓，測(cè)量出油滴自由下降同一段距離的時(shí)間，如此反復(fù)，共進(jìn)行5-10次取平均，求出q（2）對(duì)不同油滴進(jìn)行測(cè)量對(duì)另一油滴按照（1）進(jìn)行測(cè)量，如此共測(cè)量10次，求各油滴電量【數(shù)據(jù)表格】電壓時(shí)間12345平均時(shí)間t電量200Vte23.423.323.723.722.923.49.95345E-19tg17.917.717.717.618.217.82230Vte22.221.821.722.321.721.947.00851E-19tg22.522.32322.622.222.52260Vte21.22222.121.621.421.668.27429E-19tg1
5、6.616.81717.517.617.1290Vte2625.225.125.624.125.27.7472E-19tg151516.21615.415.52320Vte26.527.227.127.827.527.225.48445E-19tg19.51918.818.11918.88350Vte26.12526.2252525.465.35805E-19tg17.6181918.51818.22380Vte25.326.32525.125.825.55.82689E-19tg1615.315.21615.815.66410Vte21.121.320.820.721.12
6、14.87411E-19tg19.418.519.317.81818.6440Vte28.228.328.528.62828.323.90703E-19tg19.118.518.819.918.518.96470Vte19.519.819.619.919.419.64tg1616.716.616.116.316.345.01669E-19【數(shù)據(jù)處理】Q9.95345E-197.00851E-198.27429E-197.7472E-195.48445E-195.35805E-195.82689E-194.87411E-193.90703E-195.01669E-19N6455
7、334323e1.659E-191.752E-191.655E-191.549E-191.828E-191.786E-191.457E-191.625E-191.952E-191.672E-19e=1.690E-19cσ=ei-e2KK-1=4.49E-21CE=0.265%所以e=1.690±0.045E-19E=0.265%【思考題】按“倒過來”驗(yàn)證的辦法。有人發(fā)現(xiàn)讓油滴帶的電量q越大，求得的e越接近，這是否能說明q越大，實(shí)驗(yàn)越好？試從誤差和有效數(shù)字的觀點(diǎn)加以說明。答：該觀點(diǎn)證明了q越大，實(shí)驗(yàn)越好，
