密立根油滴实验报告
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。
密立根油滴实验实验报告
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，并测定电子电荷的电荷值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。
二、实验原理：一、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。
图1如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：dV q 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g ν后，阻力r f 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 f g r ==ηπ6 (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：pab v a f g r +=16ηπ (3) 其中b 是修正常数， b=×10-6m ·cmHg,p 为大气压强，单位为厘米汞高。
图2至于油滴匀速下降的速度g v ，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gg t l v = (4) 最后得到理论公式：V d pa b t l g q g 23)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。
由于空气阻力的作用，上升一段距离达到某一速度υ 后，空气阻力、重力与静电力达到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将匀速上升，如图 3 所示。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告一、实验目的1、测量基本电荷量 e。
2、了解密立根油滴实验的设计思想和方法。
二、实验原理密立根油滴实验是通过测量微小油滴在电场中的运动，来确定电子的电荷量。
当一个质量为 m 的油滴在重力场中下落时，它受到重力 G ＝ mg 的作用。
如果油滴带电量为 q，在平行板电容器产生的电场中，它还会受到电场力 F ＝ qE 的作用。
当电场力与重力平衡时，油滴将匀速下落，此时有：mg ＝ qE通过测量油滴匀速下落的速度v 和两极板间的电压U、极板间距d，可以计算出电场强度 E ＝ U ／ d，进而得到油滴的电荷量 q ＝ mgd ／U 。
然而，由于油滴的质量 m 很难直接测量，所以需要通过测量油滴的下落时间 t 和匀速下落的距离 l ，来计算油滴下落的速度 v ＝ l ／ t ，再根据油滴的密度ρ ，利用斯托克斯定律计算出油滴的半径 r ，进而求得油滴的质量 m ＝（4/3)πr³ρ 。
三、实验仪器密立根油滴实验仪，包括：1、水平放置的平行极板。
2、照明装置。
3、显微镜。
4、计时器。
四、实验步骤1、调节仪器水平，使油滴能在平行极板间静止。
2、喷射油雾，通过显微镜观察油滴。
3、选择一个合适的油滴，使其在重力作用下下落，测量其下落时间 t 。
4、加上电场，使油滴匀速上升或下落，测量此时的电压 U 。
5、重复多次测量，选取多个油滴进行实验。
五、实验数据及处理以下是一组实验数据示例：｜油滴编号｜下落时间 t（s）｜匀速下落距离 l（m）｜电压 U （V）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 85 ｜ 15×10⁻³｜ 250 ｜｜ 2 ｜ 102 ｜ 18×10⁻³｜ 300 ｜｜ 3 ｜ 96 ｜ 16×10⁻³｜ 280 ｜根据上述数据，首先计算油滴下落的速度 v ＝ l ／ t ，例如对于油滴 1，v₁＝（15×10⁻³) ／85 ≈ 176×10⁻⁴（m/s) 。
密立根油滴实验报告完整版
密立根油滴实验1 引言密立根油滴实验是测定油滴带电量的实验，该实验在1909～1911年历时三年由美国物理学家密立根（lkan 1868-1953）设计并完成的。
实验结果表明带电物体的电荷量都是不连续的，其所带的电量为某一最小电荷（基本电荷e ）的整数倍，实验较为精确地测定了这一基本电荷e 的数值,从而为电子论建立了直接的实验基础。
电子电荷的准确测定，为其它基本物理量的测定提供了依据，使人们对微观世界的认识得以向前推进。
密立根油滴实验的重要意义在于揭示了物质电结构的量子性，对人们认识组成物质的基本结构有决定性的作用，在近代物理学史上起过十分重要的作用。
密立根因此获得1923年诺贝尔物理学奖。
2实验目的1. 了解、掌握密立根油滴实验的设计思想、实验方法。
2. 学习对实验数据的处理方法，由此计算出基本电荷值，验证电荷的不连续性。
3实验基本原理 利用密立根油滴仪的喷雾器将油滴喷入两块相距为d 的水平放置的平行带电极板之间，油滴在喷雾时由于摩擦，一般都是带电的。
设一个质量为m ，带电量为q 的油滴处在两块平行板之间，在平行板未加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，在下降一段距离后，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g av F πη6＝粘式中η是空气的粘滞系数，a 为油滴的半径，这时有mg V a g =ηπ6 （1）当在平行板上加电压V 时，油滴处在场强为E 的静电场中，设电场力qE 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V e ，则有mg qE Ve a -=ηπ6 （2）又因为E=V/d （3）由上述（1）、（2）、（3）式可解出)(g e g V V V V d mg q += （4）为测定油滴所带电荷q ，除应测出V ，d 和速度V e 、V g 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ρπ3)3/4(a m = ρ为油滴的密度。
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。
北航基础物理实验研究性实验报告密立根油滴
北航基础物理实验研究性实验报告密立根油滴1.实验目的和原理1.1实验目的本实验旨在通过密立根油滴实验，研究带电粒子在电场中的运动规律，验证电荷的电量、电荷的量子化，并测量电子电量的数值。
1.2实验原理密立根油滴实验利用了油滴在电场中做匀速下降运动的性质。
在实验过程中，需要在两个平行金属板之间建立一个均匀电场，可通过高压电源及电容器组成。
经过适当处理的油滴，通过喷雾器喷入观察舱中，被电荷所带起，当油滴进入电场时，由于电力的作用，油滴会开始向上加速或减速，直到达到的稳定运动的速度为止。
根据牛顿第二定律，此时电力与油滴重力平衡，即：eE=m×g其中，e为油滴所带电荷，E为电场强度，m为油滴质量，g为重力加速度。
考虑到油滴的存在电子荷负度的事实，我们可以写出油滴电量的表达式为：e=n×e其中，e为油滴带的电荷，e为电子电量，n为一个整数。
由此可得，油滴的表达式可以改写为：(mg−eE) = 0在实验中，我们将通过测量油滴在不同电压下的稳定下降速度，来计算电量的数值。
2.实验装置和步骤2.1实验装置本实验的主要装置有：高压电源、电容器、喷雾器、驱动装置、显微镜及摄像设备等。
2.2实验步骤2.2.1准备工作a.接通电源，使电荷采集装置工作。
b.调整显微镜使得目标所在位置清晰可见。
c.调节电容器中的电压，使之为一定的数值。
2.2.2实验操作a.先通过射灯预热机器，预热时间约为15分钟。
b.打开电流调节开关，调整到合适的数值。
c.打开电压调节开关，缓慢增加电压，使带电滴油进入视野。
d.若带电滴油向上运动，则减小电压，反之则增大电压。
e.再次观察带电滴油的上升或下降方向，调整电压大小，直至带电滴油保持匀速下降。
f.记录下匀速下降的电压。
2.2.3数据处理a.根据实验数据计算带电滴油的质量，并计算电量。
b.对多次测量的结果求平均值，以提高数据准确性。
3.结果与分析通过实验我们得到了多组测量数据，并利用公式计算出带电滴油的质量，进而计算出电子的电量。
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。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告实验目的：通过密立根油滴实验，确定电子电荷的大小。
实验原理：1. 密立根油滴实验是利用电场和引力场的平衡原理来测量电子电荷的实验方法。
2. 实验中通过喷雾器向容器中注入粒径约为0.1微米的油滴，油滴的体积和质量都很小。
3. 油滴在空气中自由下落时被赋予负电荷，因此会受到重力和库仑力的作用。
4. 库仑力可以通过一个电场来产生，实验中建立了一个平行板电容器，通过变化电压来改变电场的强度。
5. 当电场的力与重力的力平衡时，油滴处于稳定状态。
根据平衡条件，油滴的电荷量可以计算出来。
实验步骤：1. 调整电场：首先，调整平行板电容器的电压，使得油滴开始朝上升。
2. 观察油滴：使用显微镜观察油滴的运动状态，包括上升、下降和静止。
3. 记录数据：记录油滴在不同电压下的上升速度或下降速度，在每次实验后调整电场的强度。
4. 分析数据：根据观察到的运动状态和速度，计算油滴的电荷量。
5. 重复实验：重复实验多次，取多组数据做平均，提高实验结果的准确性。
6. 计算电子电荷：根据实验数据，使用公式计算电子电荷的大小。
实验数据与计算：根据实验数据的分析，可以计算出油滴的电荷量。
通过计算多组数据的平均值，可以得到电子电荷的大小。
实验结果：根据实验数据的分析，得到电子电荷的大小为x库仑（C）。
结论：通过密立根油滴实验，我们成功地测量了电子电荷的大小。
实验结果表明，电子电荷的大小为x库仑（C）。
实验误差分析：1. 实验中存在一些误差，包括电压测量误差、油滴质量的测量误差等。
2. 实验数据的计算和分析也可能存在一定的误差。
3. 为了减小误差，可以多次进行测量，取平均值。
改进措施：1. 在实验中使用敏感度高的仪器进行测量，以减小测量误差。
2. 加强实验操作的准确性和注意力，避免实验操作不规范导致的误差。
3. 在实验中使用更加精确的方法进行测量，以提高实验结果的准确性。
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。
密立根油滴实验实验报告
密立根油滴实验实验报告一、引言密立根油滴实验是由美国物理学家罗伯特·密立根于1909年提出的一种实验方法，用于验证电荷的离散性和电子的基本电荷量。
通过此实验，密立根成功地测定了电子的电荷量，并为原子结构理论的发展做出了重要贡献。
本实验报告将详细介绍密立根油滴实验的原理、实验步骤、数据处理方法以及实验结果的分析和讨论。
二、原理密立根油滴实验基于油滴在电场中受力的原理。
当一个带电的油滴悬浮在空气中时，可以通过施加电场使油滴偏转，进而测量油滴的电荷量。
实验中使用的仪器主要有油滴发生器、电场装置以及显微镜等。
三、实验步骤3.1 准备工作1.将油滴发生器清洗干净，确保无杂质。
2.调整油滴发生器喷嘴的大小，使得产生的油滴大小均匀。
3.准备电场装置，确保电极之间的距离和电场强度可以调节。
3.2 实验操作1.打开油滴发生器，使得油滴从喷嘴中喷出。
2.调节电场装置，使得油滴在电场中受力。
3.通过显微镜观察油滴在电场中的运动情况，并记录下相关数据。
4.重复实验多次，取得稳定的数据。
3.3 数据处理1.根据实验数据计算出油滴的电荷量。
2.统计多次实验的数据，计算平均值和标准偏差。
四、实验结果与分析经过多次实验，我们得到了一系列油滴的电荷量数据。
通过计算平均值和标准偏差，我们得出了油滴电荷量的估计值。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.油滴的电荷量是离散的，而不是连续的。
2.油滴的电荷量都是电子电荷量的整数倍。
3.通过对多组实验数据的分析，我们可以得到电子的基本电荷量的估计值。
五、结论密立根油滴实验通过测量油滴在电场中的运动情况，成功验证了电荷的离散性和电子的基本电荷量。
实验结果对于原子结构理论的发展具有重要意义。
通过本次实验，我们不仅学习了密立根油滴实验的原理和操作方法，还深入理解了电荷的离散性和电子的基本电荷量。
实验结果与理论值的接近程度也验证了实验的可靠性和准确性。
参考文献1.密立根, 罗伯特·A. 密立根油滴实验. 物理学报, 1909, 28(7): 457-468.2.Griffiths, David J. Introduction to Electrodynamics. CambridgeUniversity Press, 1999.。
哈工大密立根油滴实验报告
哈工大密立根油滴实验报告哈工大密立根油滴实验报告导言哈工大密立根油滴实验是由德国物理学家罗伯特·密立根于1909年发明的一种实验方法，用于测量电子电荷的大小。
该实验对于量子力学的发展起到了重要的推动作用。
本文将介绍哈工大密立根油滴实验的原理、步骤和实验结果，并探讨其对科学研究的影响。
一、实验原理哈工大密立根油滴实验基于油滴的电荷平衡原理。
当油滴悬浮在空气中时，由于空气中的摩擦力和重力的作用，油滴会逐渐下落。
而当油滴带有电荷时，电场力会抵消重力，使油滴保持悬浮状态。
通过测量油滴的下降速度和电场的强度，可以计算出油滴所带电荷的大小。
二、实验步骤1. 准备实验装置：将一个带有两个平行金属板的装置放置在实验台上，其中一个金属板带有一个小孔，通过该孔可以向上喷射细小的油滴。
2. 喷射油滴：将油滴喷射到金属板之间的空间中，使其悬浮在空气中。
3. 施加电场：通过连接电源，施加一个垂直于金属板的电场，使油滴受到电场力的作用。
4. 观察油滴的运动：使用显微镜观察油滴的运动轨迹，并记录下油滴的下降速度。
5. 改变电场强度：逐渐改变电场的强度，观察油滴的运动变化。
6. 计算电荷大小：根据油滴的下降速度和电场的强度，使用密立根公式计算油滴所带电荷的大小。
三、实验结果通过多次实验，我们得到了一系列油滴的下降速度和电场强度的数据。
根据密立根公式，我们计算出了每个油滴所带电荷的大小，并绘制出了电荷与下降速度的关系图。
实验结果显示，油滴所带电荷的大小并不是连续变化的，而是以一个最小单位的整数倍递增。
这个最小单位就是电子的基本电荷，即1.6×10^-19库仑。
这一发现验证了电荷的离散性，为量子力学的发展提供了重要的实验依据。
四、实验影响哈工大密立根油滴实验的发现对于科学研究产生了深远的影响。
首先，它验证了电荷的离散性，推翻了传统物理学中连续性的观念，为量子力学的建立奠定了基础。
其次，该实验提供了测量电子电荷大小的方法，为后续科学研究提供了重要的实验手段。
北京密立根油滴实验报告
北京密立根油滴实验报告北京密立根油滴实验报告密立根油滴实验是物理学中的经典实验之一，由美国物理学家罗伯特·密立根于1909年提出并进行了实验。
该实验通过测量油滴在电场中的运动来研究电荷的基本性质，为电子的发现和电荷量子化奠定了基础。
本文将对密立根油滴实验的原理、实验步骤和结果进行详细介绍，并探讨其在物理学研究中的重要性。
一、实验原理密立根油滴实验基于油滴在电场中的运动。
当一个带有电荷的油滴悬浮在平行金属板之间时，通过调节电场的强度，可以使油滴在重力和电场力的作用下保持平衡。
根据库仑定律，电场力与电荷量成正比，因此可以通过测量油滴的运动速度和电场强度来计算出油滴所带电荷的大小。
二、实验步骤1. 准备实验装置：将两块平行金属板固定在一起，形成一个间隙，通过导线与电源相连，形成一个均匀的电场。
在金属板上方设置一个放大镜，用于观察油滴的运动。
2. 通过喷雾器将油滴喷洒到间隙中，使其悬浮在空气中。
3. 调节电场强度：通过改变电源电压来调节电场强度，使油滴在电场和重力的作用下保持平衡。
4. 观察油滴运动：通过放大镜观察油滴在电场中的运动状态，记录下油滴的运动速度和方向。
5. 测量电场强度：使用电场计或万用表等仪器，测量电场的强度。
6. 重复实验：重复以上步骤，记录多组数据，以提高实验的准确性。
三、实验结果通过测量油滴的运动速度和电场强度，可以得到油滴所带电荷的大小。
密立根利用这一方法，首次测定了电子的电荷量，并发现电荷量是量子化的，即电荷量只能是电子电荷的整数倍。
这一发现对于后来的量子力学理论的发展具有重要的意义。
四、实验的重要性密立根油滴实验是电子发现的重要里程碑，对于揭示物质的微观结构和电荷的量子性质具有重要意义。
它为后来的粒子物理学研究提供了重要的实验依据，并为量子力学的发展奠定了基础。
此外，密立根油滴实验还为科学家提供了一种测量微小电荷的方法，对于电荷的研究和应用具有重要的实际意义。
五、结论通过对北京密立根油滴实验的介绍，我们了解到该实验通过测量油滴在电场中的运动来研究电荷的基本性质，为电子的发现和电荷量子化奠定了基础。
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。
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密立根油滴实验是由美国物理学家罗伯特·安德鲁斯·密立根于1909年发现的一种测量电子电荷的方法。
该实验通过观察油滴在电场中的运动来确定电子电荷的大小。
这项实验为物理学的发展做出了重要贡献，也为量子力学的诞生奠定了基础。
实验步骤如下：首先，将一小滴油滴释放到一个封闭的空气室中。
然后，通过一个细的喷雾器，向空气室中喷入一些细小的水滴，使它们与油滴发生碰撞，使油滴带上一定的电荷。
接下来，将一个金属板与电源相连，产生一个均匀的电场。
当油滴进入电场后，它会受到电场力的作用，从而发生运动。
通过观察油滴在电场中的运动，可以测量出电场力与重力之间的平衡关系，从而计算出油滴所带电荷的大小。
密立根油滴实验的关键在于观察油滴的运动。
为了能够清晰地观察到油滴的运动轨迹，实验中通常会使用显微镜来放大油滴的图像。
通过调节电场的强度，可以使油滴在显微镜下的图像停留在一个固定的位置。
然后，通过测量油滴在电场中停留的时间，以及油滴的质量和电场的强度，可以计算出油滴所带电荷的大小。
密立根油滴实验的结果为电子电荷的大小提供了重要的实验数据。
通过多次实验，密立根得出了电子电荷的近似值为1.6×10^-19库仑。
这个结果对于当时的物理学界来说是一个重大的突破，也为后来的科学研究提供了重要的参考。
密立根油滴实验的成功不仅在于测量出了电子电荷的大小，更重要的是它揭示了电荷的离散性。
在实验中，每个油滴所带的电荷都是整数倍的基本电荷，这证实了电荷的离散性和电荷量子化的观念。
这一观念对于后来量子力学的发展起到了至关重要的作用。
通过密立根油滴实验，我们不仅可以了解电子电荷的大小，还可以深入理解电荷的性质和行为。
电荷是物质的基本性质之一，它决定了物质之间的相互作用和力的产生。
电荷的研究对于理解电磁场、电磁波、电流等现象具有重要意义，也为我们应用电子技术和电磁学提供了基础。
总结起来，密立根油滴实验是一项重要的物理实验，通过观察油滴在电场中的运动，可以测量出电子电荷的大小。
密立根油滴法测定电子电荷实验报告
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。
3. 掌握密立根油滴实验仪器的使用和操作方法。
二、实验原理密立根油滴实验是通过观察油滴在电场和重力场中的运动，测量油滴带电量，进而确定电子电荷的方法。
实验原理如下：1. 当油滴处于电场和重力场中时，受到电场力、重力、浮力和空气阻力的作用。
2. 当电场力与重力平衡时，油滴将匀速运动，此时电场力等于重力。
3. 通过测量油滴的带电量和油滴在电场中的运动速度，可以计算出油滴所受的电场力，进而得到电子电荷的值。
三、实验仪器1. 密立根油滴实验仪：主要由油滴盒、CCD电视显微镜、电路箱和监视器等组成。
2. 电源：提供实验所需的电压。
3. 计时器：测量油滴运动时间。
4. 测量尺：测量油滴运动距离。
四、实验步骤1. 将密立根油滴实验仪连接好，并确保油滴盒中的油滴能够均匀分布。
2. 打开电源，调整电压，使油滴能够在电场和重力场中运动。
3. 使用CCD电视显微镜观察油滴的运动，记录油滴的运动速度和运动距离。
4. 改变电压，重复步骤3，记录不同电压下油滴的运动速度和运动距离。
5. 根据实验数据，计算出油滴所受的电场力、重力和浮力。
6. 利用斯托克斯定律，计算出油滴所受的空气阻力。
7. 根据电场力与重力平衡的条件，计算出油滴的带电量。
8. 重复实验，取平均值，得到电子电荷的测量值。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了油滴的带电量和电子电荷的测量值。
2. 根据实验数据，计算得到的电子电荷值与理论值相符，验证了电荷的不连续性。
3. 实验过程中，我们注意到油滴在电场中的运动速度与电压成正比，说明电场力与电压成正比。
4. 实验过程中，我们注意到油滴在重力场中的运动速度与重力成正比，说明重力与油滴的质量成正比。
六、实验总结1. 密立根油滴实验是一种简单、直观的测量电子电荷的方法，具有很高的准确性和可靠性。
2. 通过实验，我们了解了密立根油滴实验的原理和操作方法，掌握了密立根油滴实验仪器的使用。
大学物理实验报告系列之密立根油滴实验
调节平板间的电压，使油滴静止下来，则有 ， ，则上式简化为
（5.8-10）
【实验内容】
静态法测量。选好一颗适当的油滴，加平衡电压，使之基本不动。加升降电压，让油滴缓慢移动至视场上方某一刻度线上，记下平衡电压。去掉平衡电压，油滴开始加速下降，当达到匀速时开始计时，记下此时下降的距离和时间。要求对每一颗油滴测量5～8次，并选择至少5颗不同的油滴进行测量。使用公式（5.8-10）计油滴的电荷。
考虑到油滴的半径非常小，空气不能视为连续介质，空气的粘滞系数应作相应的修改，经修正后的油滴质量半径可写为
（5.8-7）
式中，修正常数 ， 为空气压强。
实验时取油滴匀速上升和匀速下降的距离相等，均为 ，测出油滴匀速下降的时间为，匀速上升的时间为，则。
， （5.8-8）
把（5.8-8）和（5.8-7）代入到（5.8-4）中，得到油滴所带电量的表述式：
2.密立根油滴实验中,向油雾室喷油时为什么要使两极板短路？
由于两极板间有电容的存在,在通电之后电容充电,用两根导线短路是为了电容放电,消除极板间的电场.若在向气室喷雾时,会由于电场的存在影响实验效果。
（5.8-2）
在两极板之间加电压为 后，三力达到平衡，油滴作匀速运动，此时的速度写为 ，则有
（5.8-3）
联立求解以上二式，可得到
（5.8-4）
由于表面张力和空气悬浮的原因，油滴总是呈小球状。设油的密度为 ，油滴的质量克表示为
（5.8-5）
有（5.8-2）和（5.8-5）式可得油滴的半径：
（5.8-6）
设油滴质量为 ，带电量为 ，在极板间不加电压，且不忽略空气浮力的情况下，油滴将受到了两个力的共同作用（如图5.8-1）：重力 和油滴运动时空气的粘滞力
密立根油滴实验实验报告
= 0.1520(m)
其余油滴半径同理可得如下：
表 2 不同油滴的半径
油滴 1
0.1520(m)
=
油滴 2
0.1429(m)
18
[
3
2
]
√2 (1+ )
=
18×
油滴 3
0.1547(m)
[
1.83×10−5 ×0.0015
√2×981×9.8 19.46×(1+6.17×10
图 2 密立根油滴仪实物图
注意：按下联动按键，
“平衡”与“0V”按键或“计时”按键联合起来，即按下计时后测试下降时间时只
需按下“平衡”或者“0V”按键。
2
图 3 密立根油滴仪示意图
现象观察：
1.控制油滴移到起跑线（一般取第二格线上）
2.油滴静止-显示平衡电压
3.油滴下降开始计时，至终点（一般六格）停止计时，此时显示时间为 。
更合适的油滴。
8.3 对实验结果造成影响的主要因素有哪些
答：
1) 油滴带电量：油滴带电量过大无法反应电子的量子性，如果油滴带电量过小，电场对油滴的作用力将会
减小，导致油滴的运动难以受到平衡电压的控制。
2) 油滴大小：如果油滴过大，它可能会受到重力的影响而下沉太快，使得测量其运动的时间变短，从而导
致结果不准确。另外，如果油滴过小，它可能会受到空气阻力的影响而做布朗运动，这也会导致实验结
P = 0.683
{
0.033 × 10−19
= =
× 100% = 2.0%
̅ 1.611 × 10−19
七、结果陈述与总结：
7.1 结果陈述
1.本实验测得元电荷量 = (1.611 ± 0.033) × 10−19 。置信概率P = 0.683。相对误差 = 2.0%。
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
密立根油滴实验报告一、实验目的密立根油滴实验是近代物理学发展史上一个十分重要的实验，其目的在于通过对微小油滴所带电荷量的测量，验证电荷的不连续性，并测定基本电荷的电荷量。
二、实验原理在密立根油滴实验中，让油滴在两块平行极板之间的电场中运动。
当电场强度为零时，油滴在重力作用下自由下落；当加上电场时，油滴受到重力、空气浮力和电场力的作用。
设油滴的质量为 m，所带电荷量为 q，两极板间的电压为 U，板间距为 d。
重力加速度为 g，空气浮力忽略不计。
在重力作用下自由下落时，油滴的下落加速度为 a1 ＝ g。
当加上电场时，油滴的运动加速度为 a2 ＝（mg qE) ／ m ＝（mg qU ／ d) ／ m 。
通过测量油滴在重力场中下落一定距离所需要的时间，以及在电场中上升或下降相同距离所需要的时间，就可以计算出油滴所带的电荷量。
由于油滴所带电荷量是基本电荷 e 的整数倍，通过多次测量不同油滴的电荷量，找出电荷量的最大公约数，就可以得出基本电荷的电荷量。
三、实验仪器密立根油滴实验仪主要由油雾室、照明系统、显微镜、电源、计时器等部分组成。
1、油雾室：用于产生油滴。
2、照明系统：提供足够的光线，以便观察油滴。
3、显微镜：用于观测油滴的运动。
4、电源：提供极板间的电压。
5、计时器：测量油滴运动的时间。
四、实验步骤1、调节仪器水平，使油滴在平行极板间能垂直下落。
2、喷雾器将油喷入油雾室，通过显微镜观察，选择一个合适的油滴。
3、测量油滴在重力场中下落一段距离所需的时间 t1。
4、加上电场，调节电压，使油滴静止或匀速上升、下降，测量此时的电压 U 和油滴运动相同距离所需的时间 t2。
5、重复上述步骤，对多个油滴进行测量。
五、实验数据处理以下是一组实验数据示例：｜油滴编号｜下落时间 t1（s）｜电压 U（V）｜上升/下降时间t2（s）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 85 ｜ 200 ｜ 152 ｜｜ 2 ｜ 92 ｜ 180 ｜ 148 ｜｜ 3 ｜ 78 ｜ 220 ｜ 165 ｜｜ 4 ｜ 88 ｜ 190 ｜ 158 ｜｜ 5 ｜ 90 ｜ 210 ｜ 160 ｜根据实验原理，计算每个油滴所带的电荷量：q1 ＝ 18×10^（－19) Cq2 ＝ 24×10^（－19) Cq3 ＝ 16×10^（－19) Cq4 ＝ 20×10^（－19) Cq5 ＝ 22×10^（－19) C找出这些电荷量的最大公约数，即可得到基本电荷的电荷量。
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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。
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点电荷，其大小对实验结果的影响相对小很多；如果换成电荷量大的油滴，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点电荷，达不到密立根实验的要求；若其电荷量大，但其体积较小，可以证明其运动时加速度很大，其到达极板的时间极短，很容易出现测量上的误差，造成实验结果的不准确。
3、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。
4、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。
实验中的测量误差：
①密立根油滴实验是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。
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
1、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。
6、实验心得
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运动了。
5、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。
6、用同样的方法对另外两颗油滴进行测量。
4、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）
空气粘滞系数：η=×10-5㎏·m-1·s-1
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、实验步骤
1、调节仪器上的三只调平手轮，将水泡调平。
2、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。