电荷测量

相对误差：
E e e0 e0 100 100
思考讨论题(拓展研究）：
1.如何判断油滴盒内两平行极板是否水平？如果不水 平对实验有何影响？
2.应选什么样的油滴进行测量？选太小的油滴对测量 有什么影响？选太大或带电太多的油滴又存在什么问题？
3.你对本实验的数据处理有没有更好的方法？谈谈你 的想法。 4. 观察中发现油滴形象变模糊，是什么问题？为什么 会发生？如何处理？
L 2 10 m
3 2
3
q
1.43 1014 t (1 0.02 t )
1 U平
实验内容与要求
1.仪器调整
1）调整左右两只调平螺栓，使水准泡指示水平 2）用喷雾器将油从油雾室旁的喷雾口喷入（喷一次即 可），推上油雾孔挡板，以免空气流动而使油滴乱漂移， 微调显微镜的调焦手轮，这时视场中即出现大量清晰的油 滴，如夜空繁星。
vg
f r mg
(3)
fr 6 rvg
(4)
mg
实验原理
m 6 rvg / g 4 3 m r 3 （5）
（6） 式中，b为修正常数，p为 空气压强，r为油滴半径。
3 2
L 18 d 粘滞系数η的修正式: q b U平 2 g t g (1 ) (8) pr b 1 pr
2.练习测量
练习控制油滴。把平衡按键按下，加上平衡电压250 伏特左右， 驱走不需要的油滴，直到剩下几颗缓慢运动 的为止。注视其中的某一颗，仔细调节平衡电压，使这颗 油滴静止不动。然后去掉平衡电压，让它匀速下降，下降 一段距离后再加上平衡电压和升降电压，使油滴上升。如 此反复多次地进行练习，以掌握控制油滴的方法。 练习测量油滴运动的时间。任意选择几颗运动速度快 慢不同的油滴，用计时器测出它们下降一段距离所用的 时间。如此反复多练几次，以掌握测量油滴运动时间的 方法。 选择合适油滴。选的油滴体积不能太大，也不能太小， 通常可以选择平衡电压在150～250V，匀速下降2mm所 用时间10～25s，其大小和带电量都比较合适。
实验目的
1.通过密立根油滴实验来验证电荷的“量子化”， 即电量是不连续的，而是基本电荷的整数倍。 2.用平衡测量法测定电子的电荷量e。
3.培养学生严肃认真的科学态度和一丝不苟的工 作作风。
实验仪器
实验原理
静态平衡法测油滴带电量
qE mg
U平 E d
(1)
(2)
如何测量油滴 的质量m?
fr
L vg tg
（7）
来自百度文库
参考数据：
钟油密度： 空气粘滞系数：
修正常数 ： 大气压强： 平行极板间距 ： 油滴运动的距离：
981kgm 3 (20 C ) 5 1 1 1 .83 10 kg.m .s 2 g 9 .79 m.s
b 6 .17 10 6 m .cmHg p 76 0 cm Hg d 5.00 10 -3 m
注意事项
1）对同一颗油滴进行5次测量，而且每次测量都要
重新调整平衡电压。如果油滴逐渐变得模糊，要微 调测量显微镜跟踪油滴，勿使丢失。
2）测完一颗油滴后，将平衡电压调为零，并打在“下
落”档，重新喷油，选择油滴测量。本实验中要对3个 油滴进行测量。
数据处理：
设实验得到m个油滴的带电量分别为q1，q2，· · · · · · ，qm,由 于电荷的量子化特性，应有qi=nie,此为一直线方程。 实验值：
电荷测量
历史背景及意义
美国物理学教授密立根于1907年开始，经历七年时 间，用油滴法直接证实了“电”的不连续性，并用实验 方法直接测量了电子的电荷值，并令人信服的揭示了电 子的量力本性。这就是著名的密立根油滴实验，它是近 代物理学发展中具有重要意义的实验。密立根获1923年 诺贝尔物理学奖。
本实验采用一种比较简单的方法来测量电子的电荷 量。由于实验时喷出的油滴非常微小，它的半径约106m，质量约10-15Kg，这就需要严格，认真地进行实验， 才能得到比较好的实验结果。