密立根油滴實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、密立根油滴實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 課程名稱 近代物理實(shí)驗(yàn) 1 1 實(shí)驗(yàn)工程 密立根油滴實(shí)驗(yàn) 專業(yè)班級(jí) 2 12 物理學(xué)（光電檢測(cè)） 姓 名 陳銘勝 學(xué) 學(xué) 號(hào) 號(hào) xx284113 指導(dǎo)教師 李斌、朱星 成 成 績(jī) 績(jī) 日 期 xx 年 月 日 日 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1. 理解密立根油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量根本電荷的原理和方法。 2. 驗(yàn)證電荷的不連續(xù)性，并測(cè)量根本電荷的電量。 二、實(shí)驗(yàn)儀器 om98ccd 微機(jī)密立根油滴實(shí)驗(yàn)儀 （ 主要由油滴盒、ccd 電視顯微鏡、電路箱和 22cm 監(jiān)視器等組成） ） 三、實(shí)驗(yàn)原理 一質(zhì)量為 m、帶電量為 q 的油滴處于相距為 d 的二平行極板間

2、，當(dāng)平行極板未加電壓時(shí)，在忽略空氣浮力的情況下，油滴將受重力作用加速下降，由于空氣粘滯阻力與油滴運(yùn)動(dòng)速度 ? 成正比，油滴將受到粘滯阻力作用，又因空氣的懸浮和外表張力作用，油滴總是呈小球狀。根據(jù)斯托克斯定理粘滯阻力可表示為 ? ? a f r 6 ? 式中： a 為油滴半徑； ? 為空氣的粘滯系數(shù)。 當(dāng)粘滯阻力與重力平衡時(shí)，油滴將以極限速度 d 勻速下降，如圖 1 所示。于是有 mg ad? ? ? 6 (1) 油滴噴入油霧室，因與噴咀摩擦，一般會(huì)帶有 n 個(gè)根本電荷，那么其帶電量 q=ne (n=1,2,3?)，當(dāng)在平行極板上加上電壓 u 時(shí)，帶電油滴處在靜電場(chǎng)中，受到靜電場(chǎng)力 qe。當(dāng)靜場(chǎng)

3、電力與重力方向相反且使油滴加速上升時(shí)，油滴將受到向下的粘滯阻力。隨著上升速度的增加，粘滯阻力也增加。一旦粘滯阻力、重力與靜電力平衡時(shí)，油滴將以極限速度 u 勻速上升，如圖 2 所示。因此有 duq qe a mgd? ? ? ? ? 6 (2) 由式（1）及式（2）可得 ? ?du duu uudmg q (3) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容 ： 一 . . 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二 . . 實(shí)驗(yàn)儀器（儀器名稱、型號(hào)、參數(shù)、編號(hào) ） 三 . . 實(shí)驗(yàn)原理（原理文字表達(dá)和公式、原理圖） 四 . . 實(shí)驗(yàn) 步驟 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 六 . . 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 七 . . 分析討論 （ 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差和減小誤差的方法、 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

4、的分析、問題的討論 等） 八 . . 思考題 精選文檔 設(shè)油滴密度為 ? ，其質(zhì)量為 334a m ? ? (4) 由式（1）、（4），得油滴半徑 2129?gad? (5) 考慮到油滴非常小，空氣已經(jīng)不能看作是連續(xù)媒 質(zhì)，所以其粘滯系數(shù)應(yīng)修正為 pa b / 1? ? (6) 式中 a 因處于修正項(xiàng)中，不需要十分精確，按式（5）計(jì)算即可。 其中 b 為修正常數(shù)，p 為空氣壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)中使油滴上升和下降的距離均為 l ，分別測(cè)出油滴勻速上升時(shí)間ut和下降時(shí)間dt,那么有 ,uutl? ? ddtl? ? (7) 將（4）、（5）、（6）、（7）式代入（3）式，可得 21231 1 11218?

5、?d d ut t t udpablgq? 令 231218?pablgdk? 所以 211 1 1? ?d d ut t t ukq (8) 式（8）是動(dòng)態(tài)法測(cè)量油滴電荷的公式。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 將密立根實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)水平， 使得儀器上水泡居中 2. 測(cè)量練習(xí) （1）噴霧練習(xí) （2）油滴選擇 （3）調(diào)節(jié)平衡 （4）計(jì)時(shí)練習(xí) 3. 正式測(cè)量 （ （1）用靜態(tài)法測(cè)量 （2）用動(dòng)態(tài)法測(cè)量 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理 精選文檔 六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 七 、 分析討論 （實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差和減小誤差的方法、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、問題的討論等） 考前須知： 1. 油霧噴霧器的油壺不可裝油太滿，否那么噴出的是油注，而不是油霧。長(zhǎng)期不作實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將油液倒出，并將氣囊與金屬件別離保管好，以延長(zhǎng)使用壽命。 2. 假設(shè)顯示屏上看不到油滴（油滴盒中沒有油滴），有可能上電極“4”中心小孔堵塞，可用頭發(fā)清理。 3. 實(shí)驗(yàn)過程中極性開關(guān) k1 撥向任一極性后一般不要再動(dòng)，使用最頻繁的是電壓調(diào)節(jié)開關(guān) k2、平衡調(diào)節(jié)旋鈕 w 以及“計(jì)時(shí)/?！遍_關(guān)，操作一定要輕而穩(wěn)，以保證油滴的正常運(yùn)動(dòng)。如在使用過程中發(fā)現(xiàn)高壓突然消失，只需關(guān)閉油滴儀電源半分鐘后再開機(jī)就可恢復(fù)正常。 誤差分析： 1.個(gè)別油滴質(zhì)量選