电子科大 大物实验 密立根油滴实验
密立根油滴实验现象与结果
密立根油滴实验现象与结果密立根油滴实验，乍一听是不是有点儿高深莫测？其实呢，这个实验简单得不能再简单了，但它却改变了我们对电子的认识。
你能想象吗？它告诉我们，电子是有质量、有电荷的，而且这些电荷都是一样大的，根本没有“高低贵贱”。
一开始我也觉得这名字挺拗口的，什么“密立根”啊，“油滴”啊，感觉像是上了某个化学大师的课程。
不过看得多了，你就会发现它真的是让人眼前一亮，打开了物理学的新大门。
密立根油滴实验的核心就是：通过油滴在电场中的运动，来测定电子的电荷量。
就这么简单！他用的也不是什么高大上的设备，而是一个油雾喷雾器，创造出了一些微小的油滴。
这些油滴在空中像小小的勇士一样漂浮着，难得的是，油滴还带了电，可以吸引或者排斥电场。
你想想，那个时候科学家们还没有现代的显微镜和先进的技术，但他依然能精准地观察到这些油滴的运动轨迹，真的是让人叹为观止。
然后呢，密立根用电场来调节油滴的运动。
就像你在风中看见叶子飘荡一样，电场也能让这些小油滴加速或者减速，甚至在某一电场强度下，油滴能停止运动，悬浮在空中。
你知道这一刻意味着什么吗？这就相当于他找到了一个精准的平衡点，油滴的上升力和下落力相等了。
这时候，只要看着油滴一动不动，就能知道它的电荷有多大。
看似简单的实验，其实其中隐藏了很多的智慧。
比如，密立根还得通过仔细测量油滴的半径，估算它的质量，再根据电场的强度，反推出每个油滴的电荷量。
这个过程不仅需要极其细致的计算，还需要极大的耐心。
毕竟，实验的细节一点马虎不得。
如果其中有一个小小的误差，结果可能就完全不对劲。
就像你做饭时加盐不小心多了点，那味道可就跑偏了。
但正是这样一丝不苟的精神，才让密立根最终得出一个惊人的结论：油滴上的电荷都是一个个基本电荷的整数倍。
换句话说，电子的电荷量是固定的，不会随便改变。
这个发现不仅让科学界为之一震，也为后来的物理学研究提供了坚实的基础。
想想看，要是没有这个实验，我们怎么可能清晰地知道电子的电荷是多大呢？实验中也有它的挑战和困难。
大学物理实验报告系列之密立根油滴实验
（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：
（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）
【实验名称】密立根油滴实验
【实验目的】
1．了解密立根油滴实验仪的结构以及利用油滴测定电子电荷的设计思想和方法。
2．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，并测定电子的电荷值。
【实验仪器】
MOD-5型密立根油滴仪
【实验原理】
1．测量原理
利用油滴测量电子电荷的基本思想是：带电油滴在电场、重力场以及空气阻力的共同作用下，将静止或作匀速运动，通过测量所加电场的电压和匀速运动的速度，从而测出带电油滴所带电量。进而测量不同的油滴所带电量，由测量的数据可以发现油滴的电量是不连续的，并存在最大公约数，这个最大公约数也就是基本电荷，即电子所带电量。
（5.8-9）
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。
大学物理实验：密立根油滴
测定基本电荷量e的值
油滴电荷量的测量
通过测量油滴在电场中的运动情况，可以推算出油滴所带的 电荷量。结合已知的电场强度和油滴的质量等信息，可以计 算出基本电荷量e的值。
高精度测量技术
密立根油滴实验采用了当时最先进的测量技术，如显微镜观 测、电场强度测量等，确保了实验结果的准确性和可靠性。
充电与平衡
给选定的油滴带上适量电荷，并调节 电场强度使油滴处于平衡状态。
测量电荷量
记录平衡状态下的电压和油滴在重力 与电场力作用下的运动情况，通过计 算得到油滴所带电荷量。
数据记录与处理
数据记录
详细记录实验过程中的各项参数， 如电压、油滴运动情况等。
数据处理
根据实验原理和数据记录，计算得 到油滴所带电荷量的实验值，并与 理论值进行比较分析。
拓展研究与应用领域探讨
微观粒子性质研究
密立根油滴实验不仅验证了电荷的量子化理论，还为后续研究微观粒子性质提供了重要的 实验基础和方法论指导。
物理学常数测定
基本电荷量e是物理学中的一个重要常数，其精确值对于研究电磁相互作用和粒子物理等 领域具有重要意义。密立根油滴实验提供了一种可靠的测定e值的方法。
环境条件准备
确保实验室环境干净、整 洁，温度、湿度适宜，以 减少实验误差。
油滴准备
使用喷雾器将油滴喷入密 立根油滴仪的观测室内， 待油滴稳定后，即可进行 实验。
实验操作过程
调整显微镜
通过调节测量显微镜的焦距和位置， 使观测室内的油滴清晰成像。
选择合适油滴
在观测室内选择大小适中、形状规则 的油滴进行实验，以提高实验精度。
密立根油滴实验原理简述
密立根油滴实验原理简述1. 实验背景大家好，今天我们来聊聊密立根油滴实验，听起来有点高大上的样子，但其实它的原理简单得可以用“油滴”这两个字概括。
密立根，这位老兄可真是个传奇人物，早在1911年，他就通过这个实验发现了电子的电荷。
是不是很酷？想想看，当时人们对微小的粒子一无所知，他就像是一位探险家，勇敢地去揭开科学的面纱。
2. 实验原理2.1. 油滴的选择首先，实验是从一些小油滴开始的。
密立根用了一种很细腻的油，这可不是随便哪种油哦，而是专门选择过的，这种油滴小得像蚊子腿上的小水珠，足以让人瞠目结舌。
为了让这些油滴可以在空气中漂浮，密立根用雾化器把油变成了细小的油滴，真的是“一粒米能顶千军”的效果。
2.2. 电场的设置接下来，密立根可不是闲着，他在油滴所在的空间里设置了一个电场。
没错，就是通过电场来给油滴施加力。
这时候，油滴在重力和电场的作用下，就开始跳舞了。
其实，油滴就像是一个个小舞者，重力让它们向下，而电场则让它们往上，整个过程就像一场精彩的舞蹈比赛。
3. 观测与计算3.1. 观测油滴运动当然，光有舞蹈可不够，密立根还需要仔细观察这些油滴的运动。
他使用了显微镜，把油滴的运动记录下来，真是费了不少功夫。
通过这些数据，他开始计算油滴的电荷。
想象一下，那时候没有今天的高科技设备，密立根真的是一边喝着咖啡一边像侦探一样细心地研究，绝对是“天道酬勤”的典范。
3.2. 计算电荷的大小最后，密立根通过油滴的运动，成功地算出了电荷的大小。
这一结果不仅让他获得了诺贝尔奖，还为我们后来的科学研究奠定了基础。
可以说，他用一滴油，开辟了一条通往电子世界的新道路，真的是“开天辟地”的成就。
想想看，如果没有这个实验，我们或许还在探索电子的神秘面纱呢。
4. 实验的意义说到这里，密立根油滴实验的意义可真是非同小可。
它不仅让我们认识到电子的电荷是量子化的，也为后来的物理学发展打下了基础。
试想一下，没有这个实验，我们可能对电流、电子的运作一无所知，生活也就会变得平淡无奇。
大学物理实验-密立根油滴试验
一、实验目的1．用CCD微机密立根油滴仪是验证电荷的不连续性及测量基本电荷的电量的物理实验仪器。
2．学习了解CCD图像传感器的原理及应用、学习电视显微测量方法。
二、实验仪器及结构仪器主要由油滴盒、CCD电视显微镜、电路箱、监视器等组成。
油滴盒是个重要部件，从图一上可以看到，上下电极直接用精加工的平板垫在胶木圆环上，这样极板间的不平衡度、极板间的间距误差都可以控制在0.01mm以下。
在上极板中间有一个0.4mm的油滴落入孔，在胶木圆环上开有显微镜观察孔和照明孔。
油滴盒外罩有防风罩，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挡片，用来开关落油孔。
在上电极上放有一个可以左右拨动的压簧，注意，只有将压簧拨到最边位置，方可取出上极板。
照明灯安装在照明座中间位置，采用了带聚光的半导体发光器件。
图一电路箱体内装有高压产生、测量显示等电路。
底部装有三只调平手轮，面板结构见图二。
由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，相当于刻度线是做在CCD器件上的。
图二⨯结构，垂直线视场为2mm，分8格，每格OM98/OM99油滴仪的标准分划板是83值为0.25mm。
在面板上有两只控制平行极板电压的三档开关，K1控制上极板电压极性，K2控制极板上电压的大小。
当K2处于中间位置，即“平衡”档时，可用电位器调节平衡电压。
打向“提升”档时，自动在平衡电压的基础上增加200~300V的提升电压，打向“0V”档时，极板上电压为0V。
为了提高测量精度，OM98/OM99油滴仪将K2的“平衡”、“0V”档与计时器的“计时/停”联动。
在K2由“平衡”打向“0V”时，油滴开始匀速下落的同时开始计时，油滴下落到预定距离时，迅速将K2由“0V”档打向平衡档，油滴停止下落的同时停止计时。
这样，在屏幕上显示的是油滴实际的运动距离及对应的时间，提供了修正参数。
这样可提高测距、测时精度。
根据不同的教学要求，也可以不联动。
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。
大学物理实验实验27 密立根油滴实验
物理实验教学中心
实验背景
密立根（Robert Andrews Millikan）是 著名的实验物理学家。1913年，他以闻 名的油滴实验证实电子的存在，并测定 了电子的电荷值，电子的普遍存在从此 得到令人信服的证明 。由于密立根在测 量电子电荷量等方面的杰出成就而荣获 1923年诺贝尔物理学奖。 密立根的实验设备简单而有效，构思 巧妙并且方法简洁，测得数据精确且结 果稳定，是一个著名的有启发性的实验
1
2
平衡电压U (V)
油滴下落时间t (s)
油滴带电量Q (C)
将实验所测得的电子电荷值与公认值e公认比较，求相对百分误差。
注意事项
油滴是这个实验的关键问题，MOD-4油滴仪有专门配置的喷雾器，请勿任 意换用别种喷雾器，以免喷出大颗油滴，堵塞电极板的落油小孔。
喷雾时喷雾器应竖拿（参看喷雾器盒子上示意图），食指堵住出气孔，喷 雾器对准油雾室的喷雾口，轻轻喷入少许油。切勿将喷雾器插入油雾室， 甚至将油倒出来。更不应将油雾室拿掉后对准上电极板落油小孔喷油。
当处于平行板电容器间的油滴受力平衡而静止不动时，去掉平行板电容器两 极板的电压，电容器内没有电场，油滴在重力作用下迅速下降。根据斯托克 斯定律，油滴在连续介质中运动时，所受的黏滞阻力与其运动速度v成正比 ，即
当油滴的运动速度增大到一定值时，油滴受力达到平衡，将以匀速率v下降，此时空气 黏滞阻力 = 重力 − 空气浮力，即
用福丁气压计读取大气压P的值。
数据记录
= 1.83 × 10−5kg/(m· s)；
d = 5.00 × 10−3m；
油滴
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
g = 9.80m/s2 P = hPa b = 8.23 × 10−5hPa· m； s = 2.00 × 10−3m 3 4 5 6 7 8 9 10
实验报告---密立根油滴实验
浙江大学宁波理工学院物理实验报告一、 实验名称：密立根油滴实验测电子电荷e 二、 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。
三、 仪器用具：密立根油滴实验仪四、 实验原理：动态测量法假设重力场中一个足够小油滴的运动，设此油滴半径为r ，质量为1m ，空气是粘滞流体，故此运动油滴除重力和浮力外还受粘滞阻力的作用。
由斯托克斯定律，粘滞阻力与物体运动速度成正比。
设油滴以速度f v 匀速下落，则有12f m g m g Kv -= （1）此处2m 为与油滴同体积的空气质量，K 为比例系数，g 为重力加速度。
油滴在空气及重力场中的受力情况如图1所示：若此油滴带电荷为q ，并处在场强为E 的均匀电场中，设电场力qE 方向与重力方向相反，如图2所示，如果油滴以速度r v 匀速上升，则有12()f qE m m g Kv =-+ （2）由式（1）和（2）消去K ，可解出q 为12()()f r fm m gq v v Ev -=+ （3）由式（3）可以看出，要测量油滴上携带的电荷q ，需要分别测出1m 、2m 、E 、f v 、r v 等物理量。
由喷雾器喷出的小油滴的半径r 是微米数量级，直接测量其质量1m 也是困难的，为此希望消去1m ，而代之以容易测量的量。
设油与空气的密度分别为1ρ、2ρ，于是半径为r 的油滴的视重为π=-3421g m g m g r )(213ρ-ρ （4） 五、 实验内容：学习控制油滴在视场中的运动，并选择合适的油滴测量元电荷。
要求至少测量5个不同的油滴，每个油滴的测量次数应在3次以上。
1、 调整油滴实验仪 ① 水平调整调整实验仪底部的旋钮(顺时针仪器升高，逆时针仪器下降)，通过水准仪将实验平台调平，使平衡电场方向与重力方向平行以免引起实验误差。
密立根的油滴实验报告
密立根的油滴实验报告实验目的：通过密立根的油滴实验，验证电荷的量子化，探究电子的电荷大小以及基本电荷e的大小。
实验原理：密立根的油滴实验是一种通过电场来测量电荷量的实验。
实验装置由两个平行的金属板组成，并在其中一个板上加上一个小的孔洞。
在板的上端加上一个高电压，电压越大电场强度越大，局部的空气会产生电子，使得在孔洞处形成云状负离子。
然后通过将涂有油滴的电极引入到云状负离子附近，在电场作用下，油滴会带电并且开始上下振动。
由于油滴的质量很小，振动的过程中只有重力和电场的作用，可以通过观察油滴上下振动的步长和时间来计算出电荷的大小。
实验步骤：1. 准备一个由两个平行金属板组成的实验装置，其中一个板上刻有一个小孔。
2. 在板的上端加上一个高电压，越高的电压意味着电场越大，产生的负离子云越多，油滴会更容易的被电荷带。
3. 将涂有油滴的电极引入到负离子云附近，在电场的作用下，油滴带电会开始上下振动。
通过观察油滴振动的步长和时间来计算出带电荷的油滴的电荷量。
4. 通过多次实验，测定出不同油滴的电荷量和重量，计算出电子电荷的最小单位e。
实验结果：经过多次实验，我们得到了一些油滴的重量和电荷量的实验数据，计算得到的基本电荷e的大小分别为：1.58 × 10-19 C1.62 × 10-19 C1.63 × 10-19 C1.65 × 10-19 C我们可以得出一个结论：电子电荷是量子化的，也就是说，电子带电的单位是e的倍数。
同时，我们还发现，得到的基本电荷大小与其他实验的测量结果相符合，证明了密立根的油滴实验的可靠性和精确性。
结论：在密立根的油滴实验中，我们通过电场来测量了电荷的大小，并探究了电子的电荷大小以及基本电荷e的大小。
实验结果表明电子电荷是量子化的，并得到了精确的基本电荷大小，验证了电荷量子化假说的正确性。
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。
密立根油滴法测定电子电荷实验报告
密立根油滴法测定电子电荷实验报告密立根油滴法测定电子电荷实验报告引言：密立根油滴法是一种重要的物理实验方法，用于测定电子电荷的大小。
本实验旨在通过密立根油滴法，探究电子电荷的本质和数值，并了解该实验方法的原理和步骤。
一、实验原理密立根油滴法是根据油滴在电场中受到电力平衡的原理，通过测量油滴的运动参数，计算出电子电荷的大小。
实验中使用的仪器主要有油滴室、显微镜、电源和气雾发生器。
二、实验步骤1. 实验前准备：将油滴室清洗干净，并保持干燥。
调整显微镜，使其对焦清晰。
连接电源和气雾发生器，确保电源电压和气雾发生器的操作正常。
2. 滴油滴：使用滴管从油滴瓶中取出一滴油滴，轻轻滴在油滴室的孔口处。
3. 施加电场：调节电源电压，使油滴在电场中受到向上的电力。
观察油滴的运动情况，如果油滴向上运动，则减小电压；如果油滴向下运动，则增加电压。
直到油滴保持在一个稳定的位置，不上不下。
4. 记录数据：使用显微镜观察油滴的运动，并记录下油滴的直径、升降时间和电压大小。
5. 重复实验：重复上述步骤，取多个油滴的数据，以提高实验的准确性。
6. 数据处理：根据油滴的直径、升降时间和电压大小，利用公式计算出电子电荷的大小。
三、实验结果与分析通过多次实验得到的数据，计算出电子电荷的平均值为1.6×10^-19库仑。
这个数值与已知的电子电荷的数值非常接近，验证了密立根油滴法的准确性和可靠性。
实验中可能存在的误差主要来自于油滴的不规则形状和电场的非均匀性。
为了减小误差，我们可以增加实验次数，取更多的数据进行平均，同时注意调整电场的均匀性。
四、实验应用密立根油滴法不仅可以用于测定电子电荷的大小，还可以用于研究其他微小粒子的性质。
例如，通过测定金粒的电荷大小，可以研究金的微观结构和性质。
此外，密立根油滴法还可以用于测定空气中微粒的电荷，从而研究大气污染和环境保护等问题。
结论：通过密立根油滴法的实验，我们成功测定了电子电荷的大小，并验证了该实验方法的准确性和可靠性。
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。
大学物理油滴实验报告
实验名称：密立根油滴实验实验时间：2023年11月实验地点：物理实验室实验人员：XXX（姓名）、XXX（姓名）一、实验目的1. 理解密立根油滴实验的设计思想和原理。
2. 掌握使用密立根油滴仪进行实验操作，测定电子的电荷值。
3. 通过实验，体会电荷的不连续性，即电荷的量子化现象。
4. 提高实验操作技能和数据处理的准确性。
二、实验原理密立根油滴实验是通过观察油滴在电场中的运动，来测量油滴所带电荷量的实验。
实验原理如下：1. 当油滴在电场中受到的电场力与空气浮力平衡时，油滴将保持匀速运动。
2. 通过测量油滴在电场中的运动速度和加速度，可以计算出油滴所受的电场力。
3. 根据电场力与油滴所带电荷量的关系，可以求出油滴所带电荷量。
4. 通过对多个油滴进行测量，并计算它们所带电荷量的最大公约数，可以得到电子的电荷量。
三、实验仪器1. 密立根油滴仪2. 显微镜3. 喷雾器4. 钟表5. 计算器四、实验步骤1. 将密立根油滴仪放置在实验台上，调整显微镜，使其能够清晰地观察到油滴。
2. 使用喷雾器将油滴喷入油滴仪中，调整电场强度，使油滴能够保持匀速运动。
3. 观察油滴的运动，并记录下油滴在电场中的运动速度和加速度。
4. 根据实验原理，计算油滴所受的电场力，并求出油滴所带电荷量。
5. 对多个油滴进行测量，并计算它们所带电荷量的最大公约数，得到电子的电荷量。
五、实验结果通过实验，我们得到了多个油滴所带电荷量的最大公约数，即电子的电荷量。
实验结果如下：电子的电荷量：1.60217733×10^-19 C六、误差分析1. 油滴的尺寸和形状可能会对实验结果产生影响，导致误差。
2. 实验过程中，油滴可能会受到其他力的干扰，如重力、空气阻力等，导致误差。
3. 数据处理过程中，可能会存在计算误差。
七、实验结论通过密立根油滴实验，我们验证了电荷的量子化现象，即电荷具有不连续性。
实验结果与理论值相符，表明实验方法可靠，实验原理正确。
大学物理密立根油滴实验报告
大学物理密立根油滴实验报告一、实验目的1、测量基本电荷量 e，验证电荷的不连续性。
2、了解密立根油滴实验的设计思想和实验方法。
3、训练物理实验的操作技能和数据处理能力。
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，来确定电子电荷的基本电荷量 e。
当一个质量为 m 的油滴在重力场中下落时，受到重力 mg、空气浮力 f 和粘滞阻力 fr 的作用。
如果油滴匀速下落，根据受力平衡可得：mg ＝ f ＋ fr其中，重力 mg ＝ρVg，ρ 是油滴的密度，V 是油滴的体积，g 是重力加速度；空气浮力 f ＝ρ'Vg，ρ'是空气的密度。
粘滞阻力 fr ＝6πηrv，η 是空气的粘滞系数，r 是油滴的半径，v 是油滴下落的速度。
油滴的体积 V ＝（4/3)πr³经过整理可得：r²＝9ηv ／（2ρg)当在平行板电容器上加电压 U 时，油滴受到向上的电场力 qE，其中 q 是油滴所带电荷量，E 是电场强度。
如果油滴静止或匀速上升，电场力与重力平衡，即：qE ＝ mg可得：q ＝ mg ／ E ＝ mgd ／ U将 r²的表达式代入，可得到电荷量 q 的表达式：q ＝18πηd （ρ ρ'）／（2ρ) （1 ／ v) （1 ／ U)通过对不同油滴的测量和分析，发现油滴所带电荷量总是某一基本电荷量 e 的整数倍。
三、实验仪器密立根油滴实验仪，包括水平放置的平行板电容器、照明装置、显微镜、计时器等。
四、实验步骤1、仪器调节调节仪器水平，使油滴能在平行板电容器内上下自由运动。
调节显微镜，清晰地看到油滴。
2、选择合适的油滴观察油雾室中的油滴，选择运动速度适中、大小合适的油滴进行测量。
3、测量油滴下落时间让油滴自由下落，测量其通过相距为 l 的两个极板所用的时间 t1。
4、测量油滴在电场中的运动加上电压 U，使油滴静止或匀速上升，测量其通过相同距离所用的时间 t2。
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密立根油滴实验是一项经典的物理实验，它揭示了电子的电荷大小。
实验设计简洁却十分巧妙，直接用简单的油滴来探测微小的电荷。
下面就来聊聊这个实验的魅力和意义。
一、实验背景1.1 早期的科学探索在19世纪末，科学家们对原子结构的理解还处于探索阶段。
电的本质和粒子的性质都是个谜。
这个时候，密立根想要弄清楚电子的电荷。
想想看，那个年代，技术不发达，很多人还在为微小的粒子发愁。
于是，密立根决定通过实验来揭示这个秘密。
1.2 油滴的选择密立根选择了油滴，原因很简单。
油滴小且可以在电场中悬浮。
他用喷雾器将油滴喷出，这些油滴在重力和电场的作用下，缓缓下落。
想象一下，细小的油滴在光线下闪烁，简直就像微小的星星在空中游荡。
通过调节电场的强度，密立根可以让这些油滴停在空中，真是令人惊叹！二、实验步骤2.1 装置搭建实验的装置非常简单。
一个小盒子，里面有电极。
密立根通过调整电极的电压，控制油滴的运动。
用肉眼观察，油滴在空中像悬浮的气泡。
他利用显微镜观察油滴的运动轨迹，真是一种让人兴奋的视觉享受。
2.2 测量电荷当油滴悬浮在电场中，密立根开始测量油滴的半径和质量。
通过这些数据，他能够计算出油滴所带的电荷。
这个过程就像侦探解谜，逐步揭开电荷的真相。
密立根耐心地记录着数据，一次次重复实验，反复验证。
2.3 数据分析最后，密立根将测得的数据进行分析。
他发现油滴的电荷都是某个特定值的整数倍。
这个结果让他兴奋不已。
电荷不是随机的，而是量子化的！这个发现为电子的电荷提供了明确的数值。
三、实验意义3.1 揭示电荷的本质密立根的实验不仅仅是一个简单的测量。
它揭示了电荷的基本特性。
电子的电荷是基本单位，所有的电荷都是由这个基本单位构成的。
这一发现对后来的物理学发展具有重要意义。
3.2 对科学界的影响密立根的实验对科学界产生了深远的影响。
他的工作不仅确认了电子的存在，还为量子力学的发展铺平了道路。
科学家们开始重新审视原子的结构和基本粒子。
大学物理实验密立根油滴实验
选择思路：根据实验经验，油滴的实际半径在0.5μm~1μm为适宜。若油滴过小，
布朗运动影响明显，难以获得油滴静止状态，平衡电压不易确定，时间误差也会增
加；若油滴过大，下落太快，不易确定匀速下降状态，增大时间误差；且油滴带多
个电子的几率增加，合适的油滴最好带1-5个电子。
操作方法：a.三个参数设置按键分别设为：“结束”、“工作”、“平衡”状态，
油滴下落至标有1.6的格线
再次按下计时键停止计时
工作电压自动切换到平衡电压，油滴停止下落
“平衡/提升”按键切换至“提升”
油滴立向上运动至屏幕顶端0格线以上
“平衡/提升”按键切换至“平衡”
油滴再次静止，准备进行下一次测量
(3)正式开始测量
①开启电源，进入实验界面，将工作状态按键切换至“工作”，红色指示灯点亮；将
r——油滴半径，实验选择合适油滴的半径一般在0.5μm~1μm范围
4. 实验步骤
(1)调整仪器
①水平调整
调整实验仪主机的调平螺钉（顺时针平台降低，逆时针平台升高），直到水准泡正
好处于中心。极板平面若不水平，则油滴在下落或提升过程中会发生左右漂移。
调平螺钉3
调平螺钉2
调平螺钉1
水准泡
②喷雾器调整
将少量钟表油缓慢地倒入喷雾器的储油腔内，使钟表油湮没提油管下方，油不要太
两极板之间的电压
由此，得到3个力平衡方程：
mg F浮 Kv f
(1) 油滴在重力场作用下匀速下降
mg F浮 qE平衡
(2) 油滴在重力场和电场作用下静止
mg Kvr F浮 qE提升
(3)油滴在重力场和电场作用下匀速上升
= 浮 +
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。
仿真实验密立根油滴实验
仿真实验—密立根油滴实验教学目的：1．测定电子的电荷值并验证电荷的不连续性； 2．通过对实验仪器的调整，油滴的选择、控制、跟踪、测量等环节，培养学生的实验方法和严谨的实验态度。
教学方法：讲解，操作指导教学内容： 一、实验仪器 1．多媒体电脑及配套中科大《大学物理仿真实验》软件。
2．虚拟仪器：密立根油滴实验仪、电子停表、喷雾器等。
二、实验原理油滴经喷雾器喷出后，由于油滴间的磨擦而带电。
若将油滴喷入两块水平放置、间距为d 、所加电压为V 的平行极板之间，设油滴质量为m ，所带电量为q 。
选择适当电压，使重力与电场力大小相等、方向相反，即dVq qE mg == （Ⅴ-2-1）此时油滴静止地悬浮在电场中，即达到平衡状态。
要测定油滴的电量，需要测量V 、d 、m 三个量，其中m 很小，测量比较困难，常采用如下方法。
在平行板不加电压时，油滴受重力在空气中自由下落，将受重力、空气浮力、空气阻力三力作用，最后达到受力平衡而作匀速下落。
设油滴密度为1ρ，半径为0a ，空气密度为2ρ，空气粘滞系数为η，当达到受力平衡时的终极速度为f V ，则有f V ag ρa g ρa ηπππ023*********+= （Ⅴ-2-2） 整理得)(29210ρρη-=g V a f （Ⅴ-2-3）油滴下降终极速度f V 可作如下测量：去掉两极板间电压，油滴开始下降，设匀速下降距离为S ，时间为t ，则tSV f = （Ⅴ-2-4）实验中，由于油滴的半径与空气分子间的间隙大致相当，因此，空气的粘滞系数应作如下修正：'1Pa b+=ηη （Ⅴ-2-5）式中b 为修正常数，其值为Pa m ⋅⨯-31023.8，Pa P 51001.1⨯=为大气压强。
修正后，油滴半径为21011)(29Pa b gt Sa +⋅-=ρρη （Ⅴ-2-6）式中根号内的0a 可用（Ⅴ-2-3）式近似计算。
于是油滴质量m 为23021113011)(293434⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-==Pa b gt S a m ρρηπρρπ （Ⅴ-2-7）由式（Ⅴ-2-1）可得油滴电量为()()2323021213111129⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⋅+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=t aP bV g S d q ρρηπ （Ⅴ-2-8）式中下列各量取值为油的密度 31981-⋅=m kg ρ 重力加速度 279.9-⋅=s m g 空气的密度 32294.1-⋅=m kg ρ油滴匀速下降距离 mS 31000.2-⨯=空气粘滞系数 1151083.1---⋅⋅⨯=s m kg η两极板间距离 m d 31000.5-⨯=大气压强 PaP 51001.1⨯=修正常数 Pam b ⋅⨯=-31023.8代入上式后得()[]Vt t q 102.011043.12314⋅+⨯=- （Ⅴ-2-9）实验中只要测得油滴匀速下降m 3102-⨯所用时间t 和平衡电压V ，就可以计算出油滴所带的电量q 。
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量值数值
测量值平均值(N)
1.6020.0345测量值平均值(N)置信因子C=1的不确定度 (σ1)
0.1570.00045C=1的不确定度 (σ1)不确定度的有效位数(Wσ)
2
=1或2度的有效位数(Wσ)
置信因子( C )
1
=1或2或3置信因子( C )
单位(unit)×10^-19C
字母
单位(unit)
置信度(P)0.683
说明：在蓝匡内引入“=R[5]C[7]”，置信度(P)置信因子C 对应的不确定度 (σ)
0.157208置信因子C 对应的不确定度 (σ)
不确定度指数值=最
小指数(n)
-2
不确定度指数值
=最小指数(n)
测量值指数值0
测量值指数值
最小指数下测量平均值(N')160最小指数下测量平均值(N')最小指数下不确定度 (σ')16
最小指数下不确定度 (σ')
常规表示指数(n")0
常规表示指数(n")常规表示指数下测量平均值(N")1.6常规表示指数下测量平均值(N")常规表示指数下不确定度 (σ")0.16
常规表示指数下不确定度 (σ")n=R'=表示结果((N"±σ")x10^n")(1.60±0.16)×10^-19C
常规表示结果((N"±σ")x10^n")
Sigma'=
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
1.211
0.826
0.794
0.903
0.989
n=#REF!R'=#REF!Sigma'=#REF!。