大学物理仿真实验报告_密立根油滴法测电子电荷实验
用密立根油滴实验测电子电荷
实验报告实验题目：用密立根油滴实验测电子电荷实验目的：本实验的目的，是学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。
实验原理：考虑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 ，与油滴同体积的空气质量为2m ，1ρ、2ρ分别为油与空气的密度，则()f Kv g r g m g m =-=-2132134ρρπ由斯托克斯定律，粘性流体对球形运动物体的阻力与物体速度成正比，其比例系数K 为r πη6，此处η为黏度，r 为物体半径，于是，有()21292ρρη-=gr v f 因此()212129⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ρρηg v r f若对η作相应的修正prb +=1/ηη此处p 为空气压强，b 为修正常数，m N b /00823.0=。
若采用平衡测量法测电子电荷， 平衡测量法的出发点是，使油滴在均匀电场中静止在某一位置，或在重力场中作匀速运动。
通过测量平衡电压U 和油滴运动一段距离所用的时间T ，把上式代入到23021111111⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=pr b t t t UCq f r f 中，则推导出来公式：()()2323021213111129⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=f t pr bU g s d q ρρηπ 可利用此式进行计算。
元电荷的测量方法：测量油滴上带的电荷的目的是找出电荷的最小单位e 。
为此可以对不同的油滴，分别测出其所带的电荷值i q ，它们应近似为某一最小单位的整数倍，即油滴电荷量的最大公约数，或油滴带电量之差的最大公约数，即为元电荷。
实验步骤：1、 选择大小适中的油滴（一般在直径1mm 左右），调节平衡电压，使油滴平衡（平衡电压一般在50V~450V 之间）。
2、 在重力场中策邮递下落时间t ，每个油滴重复7次。
下降距离取1mm （4格），测9个不同的油滴。
3、 将所有数据输入微机进行数据处理。
大学物理实验报告系列之密立根油滴实验
开始时油滴加速下降，由于空气阻力的作用，最后二个力达到平衡，油滴作匀
速运动，此时油滴的速 度写为g ，则
6 ag mg
（5.8-2）
在两极板之间 加电压为U 后，三力达到平衡，油滴作匀速运动，此时的速度写 为e ，则有
6 ag qU/d mg
（5.8-3）
联立求解以上 二式，可得到
q
mg
d U
1
e g
（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
m 4 a3/4
（5.8-5）
有（5.8-2）和（5.8-5）式可得油滴的 半径：
a
9g 2 g
1/ 2
（5.8-6）
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
fr
g mg
fr qU/d
g
U
mg
设油滴质量为m ，带电量为 q ，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mg 动时空气的 粘 滞力 fr
fr 6 a
（5.8-1）
式中， a 和分别为油滴 的半径和运动 速度， 为空气的粘滞 系数。
大学物理实验 报告
【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】
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) 。
用密立根油滴仪测电子电量实验报告
一、实验综述
1、实验目的及要求
（1）了解密立根油滴仪测电子电量原理
（2）测定电子的电荷值，并验证电荷的不连续性
（3）培养学生进行科学实验时的坚韧精神和严谨的科学态度
2、实验仪器、设备或软件
密立根油滴仪、油滴、喷雾器
二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）
1 实验步骤；
（1）检查密立根测量仪。
（2）用密立根测量仪反复测量五次一个油滴。
（3）同样的方法测五个不同油滴。
2数据记录表：
油滴一：平衡电压U n= 119V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴二：平衡电压U n= 20V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴三：平衡电压U n = 11V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴四：平衡电压U n = 21V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴五：平衡电压U n =27 V 下降距离垂直4格2.00mm
单位：S
3.根据公式 q=
[]
n
U t t ⨯+⨯-2
/314
)02.01(1043.1 求出油滴的电量。
油滴一的电量为：q=3.7*10-19 油滴二的电量为：q=4.2*10-18 油滴三的电量为：q=6.2*10-18 油滴四的电量为：q=1.01*10-17 油滴五大电量为：q=1.6*10-18
三、结论
1.实验结果
2、分析讨论
（1）学会了用密立根油滴仪测油滴电量，知道了密立根油滴仪测油滴时的计算公式。
（2）实验时不要选择较大的油滴，计时完后要记得清零。
（3）平衡时如果电压较大，油滴的带电量一般较少，算出的e误差较大。
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。
实验报告---密立根油滴实验
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
密立根油滴实验报告实验题目：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。
『实验原理』用油滴法测量电子的电荷，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法，也可以通过改变油滴的带电量，用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
以下是几组实验数据：第1粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数据235 9.98 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%第1粒油滴结果 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%第2粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数据203 10.53 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%第2粒油滴结果 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%第3粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数据233 8.26 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%第3粒油滴结果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%第4粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数据224 8.49 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%第4粒油滴结果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%第5粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数204 10.01 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%第5粒油滴结果 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%第6粒油滴数据电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值误差第1次测量数据206 9.91 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%第6粒油滴结果 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%本次实验最终结果: e=1.57e-19 误差=1.86% 首先油滴选择产生误差，选择合适的油滴很重要，油滴的选择太大，大的油滴虽然易观察，但是质量大，必然带必须很多的电荷才能取得平衡，而且下落的时间短，速度快，不易记录实验数据。
密立根油滴法测定电子电荷(实验报告纸)
重庆科技学院大学物理实验报告
第个实验报告
课程名称
大学物理实验
实验项目名称
密立根油滴法测定电子电荷
开课院系及实验室
数理学院大学物理实验教学中心
实验日期
姓名
专业班级
学号
指导教师
教师评语：
评阅教师签字：批改时间：
在实验室预习的时间
在实验室预习好后
指导教师签字
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器(型号、量程、精度或仪器误差等)
七、数据记录
八、数据处理
九、实验结果与分析
十、实验小结与体会
四、实验内容及步骤
五、数据记录表格
1.平衡测量法
1
2
3
4
5
平衡电压
下降时间
2.动态测量法
1
2
3
4
5
上升电压
下降时间
上升时间
六、预习思考题
1.为什么必须使油滴作匀速运动或静止?实验中如何保证油滴在测量范围内作匀速运动?
2.合适的油滴应满足哪些条件？怎样操作才能较快地找到满足这些条件的油滴？
3.在测量过程中油
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__电子电荷的测量（实验报告）
实验29 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，并测定电子的电荷值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。
【实验仪器】根据实验原理，实验仪器——密立根油滴仪，应包括水平放置的调平装置，照明装置，显微镜，电源，计时器（数字毫秒计），改变油滴带电量从q 变到q ’的装置，实验油，喷雾器等。
MOD －5 型密立根油滴仪的基本外形和具体结构如图0所示。
图0【实验原理】用油滴法测量电子的电荷，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法，也可以通过改变油滴的带电量用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
测量方法分述如下。
1． 静态（平衡）测量法用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间。
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 ，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg 和静电力qE 的作用，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：图1dVqqE 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。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时：mg v a f g r ==ηπ6 （2）设油滴密度为ρ，油滴质量m 为：ρπ334a m = （3）则油滴半径为： gv a g ρη29=（4）实验中我们让油滴匀速下降距离l ，测得所需时间为t g ，考虑到空气粘滞系数对半径较小的油滴的修正后，可得油滴的质量为：ρρηπ2/3112934⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=pa b g v m g （5）其中修正常数b =6.17×10-6m /cmHg ，p 为大气压强，单位为cmHg ，而v g 则为gg t lv =（6） 则：V d pa b t l g q g 231218⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ （7） 上式是用平衡测量法测定油滴所带电量的理论公式。
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。
大学物理仿真实验报告_密立根油滴法测电子电荷实验
大学物理仿真实验实验名称：油滴法测电子电荷实验实验目的：学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。
实验仪器：密立根油滴仪，喷雾器，气压计等。
实验原理：实验内容:实验步骤:根据软件提示操作。
数据表格及数据处理：1.数据记录表格2.数据处理利用（13）式计算各油滴带电量填入上表；根据上表数据利用软件可求得：基本电荷 e=1.637633×10-19C 标准差 δe=0.146844×10-19C相对误差 E e =2.22%实验结论：油滴法能较为精确地测量电子电荷。
η=1.83×10-5kg/(m ·s); ρ=980kg/m 3; g=9.80m/s 2; d=5.00×10-3m;b=8.23×10-5hPa ·m; s=2.00×10-3m; P=1010hPa 。
油滴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10平衡电压U(V) 200 70 50 210 230 370 210 290 70 110油滴下落时间t(s)38.7638.7538.76 38.3414.5014.7038.6814.6038.9338.79 油滴带电量Q i (×10-19c)2.50 7.1610.012.42 10.056.10 2.397.89 7.124.53思考题：1.若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响。
答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。
2.若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e。
答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。
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。
密立根油滴实验报告_6
测准油滴上升或下降某段距离பைடு நூலகம்需的时间,一是要统一油滴到达刻度线什么位置才认为油滴已踏线,二是眼睛要平视刻度线,不要有夹角。反复练习几次,使测出的各次时间的离散性较小。
批
阅
贵州师范学院物理实验报告
实验名称:密立根油滴实验实验日期:年月日
级班姓名同组者教师
一、实验目的；
1.利用电视显微密立根油滴仪测量电子电荷。
2.了解CCD图像传感器的原理与应用,学习电视显微测量方法。
二、实验仪器:
1.由油滴盒、CCD电视显微镜、电路箱、监视器等组成。
2.棕油、喷油器。
三、实验原理
式中ｂ为修正常数,ｐ为空气压强,ａ为未经修正过的油滴半径,由于它在修正项中,不必计算得很精确,由（６）式计算就够了.
实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等,设都为l,测出油滴匀速下降的时间ｔｇ,匀速上升的时间ｔe,则
将（５）、（６）、（７）、（８）式代入（４）,可得
令
得 /V
此式是动态（非平衡）法测油滴电荷的公式。
五、实验数据处理
=1.59
=0.6%
四、实验步骤
1.仪器调整
调节仪器底座上的三只调平手轮,将水泡调平。由于底座空间较小,调手轮时如将手心向上,用中指和无名指夹住手轮调节较为方便。
喷雾器内的油不可装得太满,否则会喷出很多“油”而不是“油雾”,堵塞上电极的落油孔。每次实验完毕应及时揩擦上极板及油雾室内的积油！
喷油时喷雾器的喷头不要深入喷油孔内,防止大颗粒油滴堵塞落油孔。
3.正式测量
用平衡测量法、动态测量法和同一油滴改变电荷法（第三种方法所用的射线源用户自备）。 如采用平衡法测量,可将已调平衡的油滴用控制移到“起跑”线上,按K3（计时／停）,让计时器停止计时,然后将拨向“0V”,油滴开始匀速下降的同时,计时器开始计时。到“终点”时迅速将拨向“平衡”,油滴立即静止,计时也立即停止。动态法是分别测出加电压时油滴上升的速度和不加电压时油滴下落的速度,代入相应公式,求出e值。油滴的运动距离一般取1mm～1.5mm。对某颗油滴重复5～10次测量,选择10～20颗油滴,求得电子电荷的平均值ｅ。在每次测量时都要检查和调整平衡电压,以减小偶然误差和因油滴挥发而使平衡电压发生变化。
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%。
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大学物理仿真实验
实验名称：油滴法测电子电荷实验
实验目的：学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。
实验仪器：密立根油滴仪，喷雾器，气压计等。
实验原理：
实验内容:
实验步骤:根据软件提示操作。
数据表格及数据处理：
1.数据记录表格
2.数据处理
利用（13）式计算各油滴带电量填入上表；
根据上表数据利用软件可求得：基本电荷 e=1.637633×10-19
C 标准差 δe=0.146844×10-19C
相对误差 E e =2.22%
实验结论：
油滴法能较为精确地测量电子电荷。
η=1.83×10-5
kg/(m ·s); ρ=980kg/m 3
; g=9.80m/s 2
; d=5.00×10-3
m;
b=8.23×10
-5
hPa ·m; s=2.00×10-3
m; P=1010hPa 。
油滴 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
平衡电压U(V) 200 70 50 210 230 370 210 290 70 110
油滴下落时间t(s)
38.76
38.75
38.76 38.34
14.50
14.70
38.68
14.60
38.93
38.79 油滴带电量Q i (×10-19c)
2.50 7.1
6
10.01
2.42 10.0
5
6.10 2.39
7.89 7.1
2
4.53
思考题：
1.若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响。
答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。
2.若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e。
答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。
实验人：电气92班
09041045
万佳东 2010年5月29日。