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密立根油滴实验实验报告
密立根油滴实验实验报告一、实验目的本实验旨在通过密立根油滴实验，探究电子电荷的基本性质。
二、实验原理1.油滴带电原理：将细小的油滴置于平行板电容器中，在加上高压后，油滴会被带上电荷，此时可通过观察油滴在电场中的运动情况来测量电子电荷的大小。
2.测量方法：将带有电荷的油滴放置于平行板电容器中，调整外加电压使得油滴在重力和库仑力作用下保持静止。
此时可以根据库仑定律计算出油滴所带的基本单位负电荷。
3.计算公式：根据库仑定律，有F=Eq=mg，其中E为外加电场强度，q为所测得的负电荷数目，m为油滴质量，g为重力加速度。
因此可以计算出q=e(n+δ)，其中e为基本单位负电荷数目（即所求），n为所观察到的带有整数个单位负电荷的油滴数目，δ为不足一个单位负电荷数目。
三、实验步骤1.调节平行板电容器的距离，使得油滴能够被带上电荷。
2.观察油滴在电场中的运动情况，调整外加电压，使得油滴保持静止。
3.测量所用的电压和距离，并记录下所观察到的油滴数目及其带有的负电荷数目。
4.根据计算公式计算出基本单位负电荷数目。
四、实验结果通过实验测量，得到以下数据：1.平行板电容器距离：d=7.5mm2.所用电压：U=500V3.观察到的油滴数目：n=84.带有整数个单位负电荷的油滴数目：6, 7, 9, 11, 12, 14, 16, 17根据计算公式可得：e=(mg)/(nq+δ)，其中m为油滴质量，g为重力加速度，q为所测得的负电荷数目，n为带有整数个单位负电荷的油滴数目，δ为不足一个单位负电荷数目。
通过计算可得：m=1.66×10^-15kgg=9.8m/s^2q=1.60×10^-19C对于每一个带有整数个单位负电荷的油滴，可计算出其所带的电荷数目，如下表所示：油滴编号带有负电荷数量1 1.98×10^-19C2 2.38×10^-19C3 1.60×10^-19C4 2.42×10^-19C5 2.78×10^-19C6 2.46×10^-19C7 3.20×10^-19C8 3.56×10^-19C通过对这些数据进行分析，可以得到基本单位负电荷的大小为：e=1.57×10^-19C五、实验结论通过密立根油滴实验测量，可以得到基本单位负电荷的大小。
实验十九 密立根油滴
实验十九密立根油滴实验授课班级：教学课次：授课时间:授课地点：物理实验中心（3S311）授课形式：预习讲授和指导授课要点：理解密立根油滴实验的设计思想、实验方法，测定油滴的带电量，并推算基本电荷值e的大小时间分配：讲授25分钟，学生熟悉仪器等20分钟实验十九密立根油滴美国实验物理学家密立根于1909年设计并完成了密立根油滴实验，该实验证明了电荷的不连续性，任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷的整数倍，精确测定了这一基本电荷的数值e=（1.60±0.002）×10-19c。
密立根油滴实验构思巧妙，实验方法简单，可得到精确和稳定的实验结果，是近代物理学史上一个十分重要的实验。
[实验目的]1、正确理解密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧2、测定油滴的带电量，并推算基本电荷值e的大小。
[实验原理]密立根油滴实验主要是测定油滴的带电量，本实验采用平衡测量法来测定油滴所带的电量。
该法使带电油滴在电场中受到电场力的作用，正好与油滴的重力相抵消而达到平衡，据此可以测定该油滴所带的电量。
当油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，极小的油滴由于摩擦均已带电。
油滴在平行极板间受重力mg 和静电力dU q作用。
若适当选择电压极性并调节两极板间电压U 的大小，可使两个力达到平衡，即d U q mg =（4-35-1） 由于U 、d 、g 均为已知量，只需测出油滴质量m ，便可求出油滴所带电量q 。
由于油滴质量m 很小，常规的方法难以测定，需用特殊方法来间接测定。
平行极板不加电压U 时，油滴受重力而加速下落，但空气黏滞所引起的阻力与速度成正比，经过一小段距离到达某一速度v 后，重力与阻力平衡，油滴将匀速下落。
由斯托克斯定律知：mg av f r ==πη6（4-35-2）式中，η为空气的黏度系数，a 为油滴半径，数量级为m 610-（由于表面张力的原因，油滴一般为小球形）。
油滴质量为ρπ334a m =（4-35-3） 合并式（4-35-2）和式（4-35-3），得油滴半径为gv a ρη29=（4-35-4） 对于半径小到m 610-的小球，油滴半径接近于空气中气隙的大小，空气介质不能再认为是均匀、连续的，对斯氏定律予以修正，η修正为η'，即pa b+='1ηη（4-35-5）式中，常量cmHg m b ⋅⨯=-61017.6；p 为大气压强，单位为cmHg 。
密立根油滴实验_5
密立根油滴实验目的要求:本实验的目的, 是让读者通过实验亲自验证电荷的颗粒性, 并在测定电子电荷e 的过程中, 学习密立根的物理思想、实验技术和坚韧不拔的科学研究毅力．科学小史:美国物理学家密立根(likan)为了证明电荷的颗粒性, 从1906年起就致力于细小油滴带电量的测量. 起初他是对油滴群体进行观测, 后来才转向对单个油滴观测, 他用了11年的时间, 实验方法做过三次改革, 做了上千次数据, 终于以上千个油滴的确凿实验数据, 不可置疑地首先证明了电荷的颗粒性, 即任何电量都是某一基本电荷e 的整数n 倍, 这个基本电荷就是电子所带的电荷, 他得出的基本电荷值为 e = (4.770±0.005)×10-10 静电单位。
这对于验证了爱因斯坦光电方程的正确性有重要的意义。
在当时的年代, 爱因斯坦的光量子假设和光电方程完全能够解释光电效应中的各种现象, 但并没有立即得到人们的承认, 它受到的怀疑超过了同年（1905年）他提出的狭义相对论, 甚至连相信量子概念的一些著名物理学家包括普朗克本人也持反对态度。
这一方面是由于经典电磁理论的传统观念, 深深地束缚了人们的思想；另一方面也是由于这个假设并未得到全面验证。
所以从1907年起就不断有科学家从事这方面的研究工作, 其中主要困难是接触电位差的存在和金属表面氧化物的影响。
例如1907拉登堡（denber）用六种不同频率的紫外光照射金属表面, 测出最大发射能量（以遏止电压U。
表示）, 得到经验公式却是常量而不是爱因斯坦的光电方程所表示的线性关系, 其他科学家的工作实验结果与理论预期相差也很大。
直到1916年, 密立（likan,）的精确实验才完全证实了爱因斯坦的光电方程。
这是密立根花了十年的时间, 研究接触电位差, 消除了各种误差来源, 改进真空装置以去掉氧化膜才实现的。
特别是除去表面氧化层的问题, 这在技术上特别困难, 但密立根不愧是非常出色的实验物理学家, 他巧妙地设计了一种试验管, 终于解决了金属氧化问题。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告导言：密立根油滴实验是20世纪初，由美国物理学家罗伯特·A·密立根开发的一个重要实验，它为我们揭示了电子的基本性质和电荷的离散性提供了直接证据。
本文将探讨密立根油滴实验的原理、操作和实验结果，并分析其对物理学发展的贡献。
一、实验原理密立根油滴实验基于电荷和重力之间的平衡关系。
当油滴电荷量为e的整数倍时，电场力和重力力之间达到平衡，油滴将保持静止。
由于重力可以通过称量油滴质量来求得，因此通过测量油滴的电荷量即可推断电子电荷的大小。
二、实验操作1.准备工作实验前，需要搭建一个由电源、雾化器、平行金属板和显微镜组成的实验装置。
电源提供稳定的电场，雾化器产生均匀而稳定的油滴，平行金属板则用于观测和调节电场。
2.测量电场强度在实验开始之前，需要将平行金属板与电源连接好，调节电压使得油滴能够悬浮在电场中。
通过测量金属板间距和电压，可以计算出电场强度E。
3.油滴的产生和观察通过雾化器，将细小的溴萘颗粒喷雾到观察室中。
利用显微镜观察油滴的运动状态，并选择一个稳定的油滴进行后续实验。
4.测量油滴的速度利用显微镜对油滴的运动轨迹进行观察和测量，从而得到油滴的速度v。
5.计算油滴的电荷量根据电场强度E和油滴的速度v，可以得到油滴所受到的电场力Fe。
由于电场力和重力力达到平衡，可得:Fe = mg，其中m为油滴的质量，g为重力加速度。
由此可推导出油滴的电荷量q为:q = (6πηrv)/E，其中η为空气粘度，r为油滴半径。
三、实验结果通过大量的实验，密立根发现，油滴的电荷量都是e的整数倍。
这揭示了电荷的离散性，证明了电子的分立性。
通过测量油滴的电荷量，密立根得到了电子电荷的近似值为1.6×10^-19C。
四、对物理学的贡献密立根油滴实验为物理学提供了实验上的证据，支持了原子的离散结构。
这个实验推动了原子和分子理论的发展，帮助科学家们更好地理解了微观世界。
此外，密立根油滴实验还为后来的量子力学的建立奠定了基础。
密立根油滴实验（完整版）报告
1.2 密立根油滴实验密立根油滴实验，美国物理学家密立根（Millike ）所做的测定电子电荷的实验。
1907-1913年密立根花7年时间，在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷。
此实验在近代物理学发展过程中具有重要意义，密立根也因此于1923年获得了诺贝尔物理学奖。
密立根的实验装置随着技术的进步而得到了不断的改进，但其实验原理至今仍在当代物理科学研究的前沿发挥着作用，油滴实验中将微观量测量转化为宏观量测量的巧妙设想和精确构思，以及用比较简单的仪器，测得比较精确而稳定的结果等都是富有启发性的。
1.2.1实验要求1．实验重点① 验证电荷的不连续性及学习如何测量基本电荷电量； ② 学习了解CCD 图象传感器的原理与应用； ③ 学习电视显微测量方法。
2．预习要点① 对实验结果造成影响的主要因素有哪些？② 如何判断油滴盒内平行极板是否水平？不水平对实验结果有何影响？ ③ CCD 成像系统观测油滴比直接从显微镜中观测有何优点？1.2.2 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f a V rg =6πη式中η是空气的粘滞系数，ａ是油滴的半径，这时有6πηa V mg g = （１）当在平行极板上加电压V 时，油滴处在场强为Ｅ的静电场中，设电场力q Ｅ与重力相反，如图2所示，使油滴受电场力加速上升，由于空气阻力作用，上升一段距离后，油滴所受的空气阻力、重力与电场力达到平衡（空气浮力忽略不计），则油滴将以匀速上升，此时速度为Ｖｅ，则有：mg qE V a g -=ηπ6 （２）又因为 Ｅ＝Ｖ／ｄ （３）图2图1由上述（１）、（２）、（３）式可解出 q mgdVV V V g e g=+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪ （４） 为测定油滴所带电荷ｑ，除应测出Ｖ、ｄ和速度Ｖｅ、Ｖｇ外，还需知油滴质量ｍ，由于空气中悬浮和表面张力作用，可将油滴看作圆球，其质量为m a =433/πρ （５） 式中ρ是油滴的密度。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告一、实验目的：通过密立根油滴实验，验证所得电荷量之间存在最小公倍数的关系，探究元电荷的大小，同时熟悉实验操作技巧。
二、实验原理：F=qE=m*g，其中F为库仑力，q为油滴带的电荷，E为电场强度，m为油滴的质量，g为重力加速度。
根据实验条件下的油滴测得质量与半径，可以计算出油滴带的电荷量，并进一步计算出电子费米的最小单位。
三、实验器材：四、实验步骤：1.实验前准备：(1)仔细检查实验仪器是否齐全，并确保仪器正常工作。
(2)清洁实验仪器，保证仪器的干净整洁。
2.实验安全注意事项：(1)实验中需保持仪器的稳定，避免碰撞和摔落。
(2)高压电源和高压电荷箱会产生高压电场，操作时需注意安全，避免触电。
3.实验操作步骤：(1)打开实验装置的电源开关并调节合适的电压，使得装置产生适当的电场强度。
(2)打开气泵，将油滴喷雾到导电板上，使其悬浮在电场中。
(3)通过调节电压，使得油滴静止并不受到电场力的作用。
此时电场力与重力平衡。
(4)使用放大镜观察油滴的运动情况，通过移动电压，使油滴在电场中做匀速上升或下降的运动。
(5)测量油滴电压和油滴下降或上升的速度，并记录下来。
(6)依次进行多次测量，记录不同条件下的电压和速度数据。
(7)根据实验数据计算油滴带的电荷量，并计算出最小电荷的倍数。
五、实验数据记录：实验号，电压（V），油滴速度（m/s）---------，------------，-----------------1，300，1.2e-42，250，0.9e-43，200，0.6e-44，150，0.4e-45，100，0.2e-4六、实验结果分析：根据实验数据，计算出不同电压条件下油滴带的电荷量，得到如下结果：实验号，电压（V），油滴带电荷量（C）---------，------------，-----------------1，300，6e-112，250，6.75e-113，200，8e-114，150，10e-115，100，50e-11根据以上数据，可以观察到油滴带电荷量都是元电荷的整数倍。
油滴仪实验
实验名称： 密里根油滴仪实验
姓 名
学 号 班 级
桌 号
教 室 第一实验楼楼612
实验日期 20 年 月 日 时段
一．实验目的：
1、验证电荷的不连续性及测量基本电荷电量。
2、学习使用作图法证明电荷满足：i i q n e
二．实验仪器：
ZKY-MLG 密立根油滴仪由主机、CCD 成像系统、油滴盒、监视器等组成。
其中： 主机包括可控高压电源、计时装置、A/D 采样、视频处理等单元模块。
CCD 成像系统包括CCD 传感器、光学成像等部件，用来捕捉暗室中油滴的像，同时将图像信息传给主机的视频处理模块。
实验过程中可以通过调焦旋钮来改变物距，使油滴的像清晰的呈现在CCD 传感器的窗口内。
油滴盒包括高压电极、照明装置、防风罩等部件，结构见下图-1。
油滴盒上电极板中心有一个0.4mm 的油雾落入孔，在胶木园环上开有显微镜观察孔和照明孔。
在油滴盒外套有防风罩，罩上放置一个可取下的油雾杯，杯底中心有一个落油孔及一个档片，用来开关落油孔。
监视器是视频信号输出设备（电子显示屏），其中测量显示电路产生的电子分划板刻度，与CCD 摄像头的行扫描严格同步。
、进行误差分析。
八、预习题及课后作业题
①、如何快速捕捉到合适的油滴？。
密立根油滴实验实验报告
密立根油滴实验实验报告实验目的：通过观察和分析密立根油滴实验的结果，计算出电子的电荷量。
实验原理：密立根油滴实验是由美国物理学家密立根于1909年提出的一种测量电子电荷量的方法。
实验原理基于静电力的平衡性原理。
当一个带电的油滴悬浮在一个匀强电场中时，由于重力和浮力的平衡，油滴保持静止。
根据带电油滴受到重力和电场力的平衡关系，可以计算出电子的电荷量。
实验设备和材料：1.密立根油滴实验装置2.放大镜3.油滴（使用维生素E油）4.充电装置5.电源6.电容器7.电流计8.辅助仪器（极微天平、压力计等）实验步骤：1.准备工作：清洁实验器材，将实验器材安装妥当，并调整仪器使其处于正常工作状态。
2.制备工作：在油滴平台上滴上维生素E油，调节油滴平台的高度，使得油滴完全分离并允许它们自由下落。
3.实验操作：（1）调整电压：调节电源并连接电流计，使得电流计指示值维持在一个合适的范围内。
（2）观察油滴：通过放大镜观察油滴，在电场力的作用下油滴受到了向上电场力和向下重力的作用，使得它们保持静止。
（3）记录数据：测量油滴的直径和质量，并记录下电压和典型观察到的油滴个数。
（4）多次观测：重复上述步骤，对多个不同大小的油滴进行观察和数据记录。
4.数据处理和分析：（1）根据观察所得的油滴直径和质量数据，可以计算出油滴的电荷量。
（2）通过统计多次观测得到的电荷量数据，可以计算出电子的电荷量。
实验结果和结论：根据多次实验观察得到的数据计算，我们获得了电子的电荷量为1.602 × 10^-19 库。
这个结果与已知的电子电荷量的数值相当，验证了密立根油滴实验测量电子电荷量的准确性。
密立根油滴实验实验报告
密立根油滴实验实验报告
【课后问题与思考】
（1）试分析本实验产生误差的主要原因是什么
经分析，本实验产生误差共有这几个方面：理论误差，系统误差，及测量误差
理论误差由温度，实验当地的重力加速度G和大气压强P的变化。
但其中误差只有百分之一左右，可不计。
系统误差由实验器材，原理等等决定，也可忽略不计。
所以产生误差的主要原因是测量误差，密立根油滴实验是一个操作技巧要求高的实验，所产生的误差主要是测量人员的主观测量因素形成的，对时间和电压的测量误差。
还需选择合适的油滴，大的油滴电荷数多，上升下降太快，不容易测量，太小的易受布朗运动影响明显，所以应选择质量适中带电荷不多的油滴。
(2)能不能反复用同一个油滴做实验说明原因。
不能，本实验中，油滴的质量较小，会出现热扰动和布朗运动，并处于挥发状态，对同一油滴多次测量时需不断调整平衡电压，以免引起较大误差。
并且，油滴带电量随着测量次数增多会渐少，所以我们需测量多个油滴。
（3）如果在实验过程中发现：无论加多大的电压，油滴还是不停地下落，分析造成这个现象的原因
1.油滴质量过大，最大电压产生的电场力仍小于油滴重力。
2.电压正负极加反，这样电压增大只会让油滴更快下落。
密立根油滴实验报告5篇
密立根油滴实验报告5篇第一篇：密立根油滴实验报告20XX 报告汇编 Compilation of reports报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档密立根油滴实验——电子电荷的测量【实验目的】1.通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电荷的电荷值 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。
【实验原理】1.静态（平衡）测量法用喷雾器将油滴喷入两块相距为d 的平行极板之间。
油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。
设油滴的质量为 m，所带的电量为 q，两极板间的电压为 V，如图 1 所示。
如果调节两极板间的电压 V，可使两力达到平衡，这时：dVq qE mg ==(1)为了测出油滴所带的电量 q，除了需测定平衡电压 V 和极板间距离 d 外，还需要测量油滴的质量 m。
因 m 很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离达到某一速度gν后，阻力rf 与重力 mg平衡，如图 2 所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降。
此时有：mg v a fg r==ηπ 6(2)其中η是空气的粘滞系数，是 a 油滴的半径。
经过变换及修正，可得斯托克斯定律：pabv afgr+=16 ηπ(3)其中b 是修正常数，b=6.17×10-6m·cmHg,p 为大气压强，单位为厘米汞高。
至于油滴匀速下降的速度gv，可用下法测出：当两极板间的电压V 为零时,设油滴匀速下降的距离为 l，时间为 t，则报告文档·借鉴学习word 可编辑·实用文档 ggtlv =(4)最后得到理论公式：Vdpabtlgqg23)1(218⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=ηρπ(5)2.动态（非平衡）测量法非平衡测量法则是在平行极板上加以适当的电压V，但并不调节V 使静电力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升。
密立根油滴实验报告【】
密立根油滴实验报告【】密立根油滴实验报告一、实验目的：通过密立根油滴实验，测量电子的电荷量，并验证原子的稳定性。
二、实验仪器与材料：1. 密立根油滴装置：包括放大显微镜、电子喷雾器、电场平板和电源等组成；2. 特制油滴液体：一种具有已知物理性质（如密度、粘度）的油滴溶液；3. 电源：用于提供电场；4. 毛细管：用于吸取油滴溶液。
三、实验原理：在密立根油滴实验中，利用电场的力对油滴进行水平电力平衡分析，通过观察油滴在电场中的平衡状态来测量电子的电荷量。
四、实验步骤：1. 调整放大显微镜，以便观察油滴的运动。
调整油滴微妙油滴喷射装置并用直流高压电源稳定油滴。
2. 将毛细管放入油滴溶液中，吸取一滴油滴溶液，并让毛细管的尖端靠近喷射装置的出口。
3. 轻轻地将毛细管的尖端靠近毛细管电极，以便将油滴喷射到空气中。
4. 打开电源，调整电压，使油滴保持在平衡状态。
5. 测量电压和电场的大小，以及油滴的半径，并记录为初始数据。
6. 重复以上步骤，记录多组数据。
五、实验数据处理：1. 计算电荷量根据油滴的质量、电压和电场的大小，利用以下公式计算电荷量：q = mg / E其中，q为电荷量，m为油滴的质量，g为重力加速度，E为电场的大小。
2. 统计多组数据，并计算平均值和标准偏差。
六、实验结果与讨论：根据实验数据处理得到的电荷量，与已知电荷量进行比较，若两者接近，则说明实验结果准确。
通过实验可以验证原子的稳定性，即电子是具有离散电荷的。
七、实验注意事项：1. 实验中需小心操作，避免对实验器材的损坏；2. 切勿触摸电源和高压电极；3. 实验后需将实验器材整理整齐。
大学物理实验密立根油滴实验报告
大学物理实验--密立根油滴实验报告大学物理实验报告——密立根油滴实验一、实验目的本次实验旨在通过对密立根油滴实验的观察和分析，进一步理解和掌握电荷的性质和测量方法，验证电荷的量子化性质，并了解通过实验手段研究自然规律的重要性。
二、实验原理密立根油滴实验是一种测量单个电子电荷的实验方法，其实验原理基于电学实验技术，通过测量悬浮在电场中的油滴所受的力和电场力平衡状态下悬浮位置的变化，从而得到单个电子的电荷。
三、实验设备和方法实验主要使用如下设备：高压电源、电场发生器、收集板、静电仪器等。
实验方法包括：将油滴引入电场中，通过收集板收集油滴，并使用静电仪器测量油滴的电荷。
四、实验步骤和数据记录步骤1：准备实验设备，调整电场发生器和收集板之间的距离，设置高压电源的电压。
步骤2：将油滴引入电场中，通过收集板收集油滴，并使用静电仪器测量油滴的电荷。
步骤3：改变电场发生器和收集板之间的距离，重复步骤2，收集更多的油滴数据。
步骤4：整理实验数据，计算每个油滴的电荷量，并分析数据的分布规律。
实验数据记录如下表：五、实验结果分析通过对实验数据的分析，发现油滴电荷量均为某一固定值的整数倍，这一实验结果验证了电荷的量子化性质，即电荷是以一定单位存在的，不能被分割。
这一发现对于我们深入理解物质的基本性质以及自然界的规律具有重要意义。
六、实验结论通过本次密立根油滴实验，我们进一步了解了电荷的性质，验证了电荷的量子化性质，并通过实验手段发现了单个电子电荷的量值。
这一实验成果对于我们理解物质的基本性质以及自然规律的探索具有深远的影响。
同时，实验也让我们认识到通过科学实验技术研究自然规律的重要性。
七、实验思考与改进尽管我们得到了令人信服的实验结果，但实验过程中也存在一些误差因素，例如空气流动、水分吸附等。
在未来的实验中，我们可以考虑采取更严格的实验条件，如真空环境、避免水分吸附等，以减小这些误差。
此外，我们还可以改进实验设备，提高电荷测量精度，以更深入地研究电荷的性质和行为。
密立根油滴实验--实验报告
密立根油滴实验--实验报告
密立根油滴实验是为了测量电子电量的实验。
它是由罗伯特密立根于1909年发现的。
虽然在静电天平、麦克斯韦电桥、引力计等仪器的帮助下，可以测定电荷的大小，但一直没有成功地测定电子电量。
因此，导致了对于电子性质的研究受到限制。
密立根油滴实验使用静电作用力和光学观察方式，可以测量达到电子电量的值。
在实验中，将油滴喷入一个通过微小孔洞电动喷雾来形成的真空容器中，在容器内让油滴充分蒸发，然后使其带上一个或多个电荷。
然后油滴掉落，通过重力作用加速下降，在空气中的粘滞阻力作用下，当速度达到稳定时，可以计算出粘滞阻力的大小。
然后，通过一个恒定地施加的电场将粒子加速/减速，以克服/增加粘滞阻力，并使粒子重新达到稳定状态。
接着，通过测量电场的大小和油滴两种稳定状态下的速度，可以计算电荷荷量。
为了达到准确的实验结果，必须消除实验中的误差。
这包括温度和相对湿度的波动、油滴的大小、重量和密度、电极之间距离的误差、电子荷量的不稳定性等。
因此，进行实验前，必须进行多个试验来计算样品的正确值。
此外，为了减少干扰，必须尽量减少实验环境中的背景干扰。
例如，使用光束机器来确保实验环境非常干净。
在进行实验之前，还必须使用反射镜，用来准确地定位油滴，因为采用光学观察法是极为微小的。
至此，我们成功进行了密立根油滴实验，并成功地测量了一个电子电量。
密立根油滴实验对于帮助科学家理解电子性质、电荷规律和化学元素的组成至关重要。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告【实验名称】密立根油滴实验【实验目的】通过密立根油滴实验测定电子的电荷量【实验原理】密立根油滴实验是利用电磁力和重力对油滴进行平衡控制，从而测量油滴所带电荷的实验方法。
实验装置由油滴室、电压源、荧光显微镜、望远镜、数据采集器等部分组成。
首先，在油滴室中利用喷雾器向空气中喷射微小的油滴，油滴由于摩擦产生静电荷，称为原油滴。
然后，通过一个小孔向油滴室中注入二甲基硅油，使油滴悬浮在油滴室中，并利用平行金属板的高压产生电场引力与上述重力平衡，将油滴保持在恒定位置。
实验中利用望远镜观察油滴的位置，通过调整电压大小，使得油滴向上或向下移动，从而可以测定油滴所带电荷。
【实验步骤】1. 打开实验室的电源，接通实验仪器。
2. 调整望远镜和数据采集器的位置，使其方便观察油滴的位置。
3. 将喷雾器放置在合适位置，喷射微小油滴至油滴室中。
4. 通过注入二甲基硅油，使油滴悬浮在油滴室中。
5. 调整平行金属板的高压，观察油滴位置的变化，并记录数据。
6. 反复进行观察，直到获得稳定的数据。
7. 关闭电源，结束实验。
【实验数据记录与处理】在实验过程中，需要记录每一次调整电压时油滴所处的位置，并得到稳定的数据。
对于每个油滴，应记录它的直径、电压和电流值，以及观察到的油滴位置。
实验数据的处理可以采用密立根油滴实验的公式，根据所得到的数据计算电子的电荷量。
【实验结果】根据实验测得的数据，可以计算出电子的电荷量，并将结果与理论值进行对比。
如果实验结果与理论值较为接近，则说明实验结果可靠。
【实验结论】在此实验中，通过密立根油滴实验测定了电子的电荷量，并与理论值进行对比。
如果实验结果与理论值相符，那么可以确认实验结果的准确性。
通过这个实验，可以深入了解电子的基本属性和电荷量的性质。
密立根油滴实验报告-资料类
密立根油滴实验报告－资料类关键信息项1、实验目的2、实验原理3、实验设备4、实验步骤5、实验数据6、数据处理7、误差分析8、实验结论11 实验目的了解密立根油滴实验的设计思想和实验方法。
测量基本电荷量，验证电荷的不连续性。
111 实验原理用油滴法测量电子的电荷。
使带电油滴在电场和重力场中运动，通过测量油滴的运动速度和所受的力，计算出油滴所带的电荷量。
假设油滴在平行板电容器中的运动为匀速运动或匀加速运动，根据力学和电学原理推导出电荷量的计算公式。
112 实验设备密立根油滴实验仪，包括水平放置的平行板电容器、显微镜、照明装置等。
喷雾器，用于产生油滴。
高压电源，提供电场。
12 实验步骤调整仪器，使平行板电容器水平，显微镜清晰成像。
用喷雾器将油滴喷入电容器中，通过显微镜观察油滴的运动。
选择一个合适的油滴，测量其在无电场和有电场时的运动速度。
改变电场强度，重复测量。
121 实验数据记录所选油滴在不同电场强度下的运动时间和距离。
多次测量，获取多组数据。
122 数据处理根据实验数据，计算出油滴所受的重力、电场力和电荷量。
对多组数据进行分析，找出电荷量的最小公约数，即为基本电荷量。
13 误差分析分析实验中可能存在的误差来源，如油滴的大小不均匀、测量时间的误差、电场不均匀等。
评估误差对实验结果的影响。
131 实验结论总结实验结果，得出测量得到的基本电荷量。
比较测量值与理论值，判断实验的准确性。
讨论实验的意义和应用。
在整个实验过程中，需严格按照操作规范进行，确保实验数据的准确性和可靠性。
同时，对实验结果进行认真分析和总结，以提高对物理现象的理解和研究能力。
密立根油滴实验实验报告
佛山科学技术学院实 验 报 告课程名称 近代物理实验1 实验项目 密立根油滴实验专业班级 12物理学（光电检测） 姓 名 陈铭胜 学 号 2012284113 指导教师 李斌、朱星 成 绩 日 期 2014 年 月 日一、实验目的1. 理解密立根油滴实验测量基本电荷的原理和方法。
2. 验证电荷的不连续性，并测量基本电荷的电量。
二、实验仪器OM98CCD 微机密立根油滴实验仪（主要由油滴盒、CCD 电视显微镜、电路箱和22cm 监视器等组成）三、实验原理一质量为m 、带电量为q 的油滴处于相距为d 的二平行极板间，当平行极板未加电压时，在忽略空气浮力的情况下，油滴将受重力作用加速下降，由于空气粘滞阻力与油滴运动速度υ成正比，油滴将受到粘滞阻力作用，又因空气的悬浮和表面张力作用，油滴总是呈小球状。
根据斯托克斯定理粘滞阻力可表示为ηυπa f r 6=式中：a 为油滴半径；η为空气的粘滞系数。
当粘滞阻力与重力平衡时，油滴将以极限速度υd匀速下降，如图1所示。
于是有mga d =ηυπ6 (1)油滴喷入油雾室，因与喷咀摩擦，一般会带有n 个基本电荷，则其带电量q =n e (n =1,2,3…)，当在平行极板上加上电压U 时，带电油滴处在静电场中，受到静电场力qE 。
当静场电力与重力方向相反且使油滴加速上升时，油滴将受到向下的粘滞阻力。
随着上升速度的增加，粘滞阻力也增加。
一旦粘滞阻力、重力与静电力平衡时，油滴将以极限速度υu 匀速上升，如图2所示。
因此有d UqqE a mg d ==+ηυπ6 (2) 由式（1）及式（2）可得⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=d u d u u u Ud mgq (3)实验报告内容：一.实验目的 二.实验仪器（仪器名称、型号、参数、编号） 三.实验原理（原理文字叙述和公式、原理图） 四.实验步骤 五、实验数据和数据处理 六.实验结果 七.分析讨论（实验结果的误差来源和减小误差的方法、实验现象的分析、问题的讨论等） 八.思考题 图1 油滴受力图设油滴密度为ρ，其质量为334a m ρπ=(4)由式（1）、（4），得油滴半径 2129⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ga d ρηυ (5)考虑到油滴非常小，空气已经不能看作是连续媒质，所以其粘滞系数应修正为pa b /1+='ηη (6)式中a 因处于修正项中，不需要十分精确，按式（5）计算即可。
(2023)密立根油滴实验报告资料(一)
(2023)密立根油滴实验报告资料(一)密立根油滴实验报告资料实验背景密立根油滴实验是物理学中的一个经典实验，由英国物理学家罗伯特·密立根于20世纪初发现。
该实验可以用来确定电子的电荷量，是现代科学理论建立的基础之一。
实验过程实验的主要过程分为以下几个步骤： 1. 在真空容器中放置一个导体板，使其平行于地面。
2. 将油滴放置在导体板上，并使之逐渐落下。
3. 通过电子轰击的方法，将电子引入到真空容器中，并塞进油滴。
4. 外加电压，使得油滴受到静电吸引力而悬浮在平衡位置，同时通过电压的大小和油滴的质量，测量油滴的电荷量。
5. 重复以上实验步骤，多次测量并取平均值作为结果。
实验结果密立根油滴实验对电子电荷量的测定有了比较准确的结果，目前公认电子基本电荷是1.602176634×10^-19 C。
实验意义密立根油滴实验开创了电子学的先河，为现代物理学和电子学的发展做出了巨大的贡献。
其结果也证实了电子是一个基本粒子，我们对于这个宇宙更深层次的认识受益至今。
结论密立根油滴实验作为物理学的基础实验，其重要性不言而喻。
通过多次实验，我们得到了电子电荷量的准确值，同时也促进了物理学和电子学的发展。
这个实验的成功，也为人类探索宇宙奠定了坚实的基础。
实验争议尽管密立根油滴实验受到公认的赞誉，但实验过程中也曾经发生争议。
尤其是在实验数据的收集和处理过程中，一些实验者也曾经提出质疑。
比如，存在数据误差和不准确的问题，而且实验过程中可能存在气体污染等，导致实验结果存在一定的偏差和不确定性。
这也促使一些科学家纷纷提出自己的实验，进行重复验算。
实验赞誉尽管实验存在一定的误差和不确定性，但是目前的科学界普遍认为密立根油滴实验的数据是非常接近真实值的。
实验也证实了电子电荷量是一个常量，不随时间和温度的变化而变化。
这对于研究电子学和物理学的发展都有很大的贡献。
结语密立根油滴实验是20世纪初期科学研究的一个重要里程碑。
近代物理实验(与“实验”有关文档共12张)
➢ 通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严谨 离Sg所用的时间tg。
通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严谨的实验作风的训练。
的实验作风的训练。
第4页，共12页。
计算出油滴匀速下落的速度Vg，油滴的半径r，计算油滴所带电量q。
量转化为宏观分测量的实验思想，以及实现精 计算出两极板上加电压V时，油滴匀速上升的速度VE进而计算出油滴所带电量q。
通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严谨的实验作风的训练。 计算出油滴匀速下落的速度Vg，油滴的半径r，计算油滴所带电量q。
A为修正常数。
第10页，共12页。
（一）静态测量法：
对选定的带电油滴，通过调节加在A、B两极板上的电压使其静止，记下平衡电 压V，然后将电压去掉，油滴下落，测量油滴匀速通过距离Sg所用的时间tg。计算出油滴匀速 下落的速度Vg，油滴的半径r，计算油滴所带电量q。
（二）动态测量法：
对选定的带电油滴，先在两极板不加电压的情况下，测出油滴匀速下落Sg距离所需要 的时间tg，以求出油滴匀速下落的速度Vg，然后，在两极板上加一适当的电压，使油 滴以适宜的速度匀速向上运动。记下这时的电压V，测量油滴通过SE所需时间tE。计算出 两极板上加电压V时，油滴匀速上升的速度VE进而计算出油滴所带电量q。
第5页，共12页。
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（一）基本原理
带电油滴在平行板电场中的受力
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受力分析：
（1）重力F1：
实验原理
（2）空气浮力F2：
（3）电场力F3：
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通过这次实验，让我对密立根油滴实验的原理得到更充分的了解与认识，同时，也获得了更多关于密立根油滴实验的知识。总的来说，我在这个实验中获益匪浅。
七、实验问题回答
1.加上电压后，油滴在电容器内可能出现哪些运动？请分别说明原因。
答：加上电压后，油滴在电容器内可能做匀速运动或静止，向上或者向下的类平抛运动。因为油滴本身由于受到重力的作用，加上电压后，油滴保持匀速运动或者静止时才受力平衡，另外油滴的重力跟受到的电场力由于不平衡，不同方向的电压，油滴就会向上或者向下一个操作技巧要求较高的实验，因此，在实验仪器相同的情况下，测量误差除了由系统误差引起的部分，主要就是由测量人员的主观素质引起的偶然误差形成的。
②选择合适的油滴很重要，油滴的体积太大，大的油滴虽然容易观察，但质量大，必须带很多电荷才能取得平衡，而且下落时间短，结果不易测准。油滴的体积过小，容易产生漂移，也会增大测量误差。选择那些质量适中而带电量不太多的油滴才是可取的，可根据平衡电压的大小和油滴匀速下降的时间来判断油滴的大小和带电量的多少。
2.为什么不挑选带电量很大的油滴测量？
答：小油滴可以视为一个，其大小对实验结果的影响相对小很多；如果换成大的油滴，一般情况下其体积会比较大，所占有的空间也相对较大，这时就不能视为一个，达不到密立根实验的要求；若其大，但其体积较小，可以证明其运动时加速度很大，其到达的时间极短，很容易出现测量上的误差，造成实验结果的不准确。
3、
4、打开监视器和油滴仪的电源，在监视器上先出现“CCD微机密立根油滴仪”，5秒钟之后自动进入测试状态，显示出标准分划板刻度及电压值和时间值。
5、
6、将喷雾器中的油滴喷进油滴仪的油雾杯中，选择一颗合适的油滴，调节电压使其停在第二格上线。
7、
8、按K3（计时/停），让计时器停止计时，（值未必要为0），然后将K2按向“测量”，油滴开始匀速下降的同时，计时器开始时，到“终点”（取第七格下线）时迅速将K2按向“平衡”，油滴立即静止，计时也立即静止，此时电压值和下落时间值显示在屏幕上。
密立根油滴实验报告精选文档
广东第二师范学院学生实验报告
院（系）名称
班别
姓名
专业名称
学号
实验课程名称
近代物理实验
实验项目名称
密立根油滴实验
实验时间
年月日
实验地点
实验成绩
指导老师签名
内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得、实验问题回答
9、
10、对同一颗油滴进行3次测量，而且每次测量都要重新调整平衡电压。
11、
12、用同样的方法对另外两颗油滴进行测量。
4、
5、实验数据整理与归纳
第一颗油滴
第二颗油滴
第三颗油滴
U(V)
157
57
92
T
T1(s)
T2(s)
T3(s)
油的密度：ρ=981㎏·m-3(20℃)
重力加速度：g=·s-2(广州）
1、
2、实验目的
1、通过对带电油滴在重力和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷值e。
2、通过实验对仪器的调整，油滴的选择耐心的跟踪和测量以及数据的处理等，培养严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
二、实验使用仪器与材料
MOD-5C型微机密立根油滴仪、棕油
3、
4、实验步骤
1、
2、调节仪器上的三只调平手轮，将水泡调平。
空气粘滞系数：η=×10-5㎏·m-1·s-1
油滴匀速下降距离：l=×10-3×6=×10-3m
修正常数：b=×10-6m·cmHg
大气压强：p=
平行极板间距离d=×10-3m
最后取平均值
实际推荐值e=×10-19C
误差E=%
五、实验结果与分析
从实验所得结果来看，总体还是令人满意的，测量带电油滴的电量所得值与理论值相差不大，平均相对误差在正常值内。