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实验三十九 密立根油滴实验

实验三十九 密立根油滴实验. 指导教师：陈晓旭. 一、背景介绍 美国物理学家密立根在 1909 年 —1917 年所做的测量微小油滴上带所电荷的工作（即油滴实验），在全世界享负盛名，堪称物理实验的典范。 Millikan 在这一实验工作中花费了近 10 年的心血，而取得了有重大意义的研究成果。. 密立根油滴实验的成就 : (1) 证明电荷的不连续性，所有物体所带电荷都是基本电荷 e 的整数倍（电荷的量子化）。 (2) 测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为 。现公认 e 是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：

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实验三十九 密立根油滴实验

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Presentation Transcript

  1. 实验三十九 密立根油滴实验 指导教师：陈晓旭

  2. 一、背景介绍 美国物理学家密立根在1909年—1917年所做的测量微小油滴上带所电荷的工作（即油滴实验），在全世界享负盛名，堪称物理实验的典范。Millikan在这一实验工作中花费了近10年的心血，而取得了有重大意义的研究成果。

  3. 密立根油滴实验的成就: (1)证明电荷的不连续性，所有物体所带电荷都是基本电荷e的整数倍（电荷的量子化）。 (2)测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为 。现公认e是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为： 正是由于这一实验成就，他荣获了1923年诺贝尔物理奖。 八十多年过去了，物理学发生了根本变化，而这个实验又重新站到了实验物理的前列。近年来，根据这一实验的设计思想改进的用磁漂浮方法测量分数电荷的实验，使古老的实验又焕发青春，说明Millikan油滴实验富有巨大的生命力。

  4. 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，并测定基本电荷的电荷值。 2．通过对实验仪器的调整，油滴的选择、跟踪和测量，以及实验数据处理等。 3.培养学生严谨的科学实验态度。

  5. 实验仪器： 密立根油滴仪（ZKY-MLG-5）、显示器、喷雾器、钟油 二. 实验原理 测量带电物体所带的电量，按油滴作匀速运动或静止两种运动状态分类，有动态测量法和平衡测量法。本实验采用平衡测量法。

  6. 1.动态测量法 油滴在重力场中下降，且不受电场力

  7. 油滴在电场中上升

  8. 对于动态法实验中只需要测U、tf、tr 2.平衡测量法 对于平衡测量法实验中只需要测平衡电压U、下落s的时间tf。

  9. 3.实验装置

  10. 实验步骤： 一、仪器调整： 1、调节水准仪，使主机放置平稳，打开主机与显示器电源。2、设置参数：选择平衡法。 二、测量练习： 1、熟悉0V电压、工作电压、提升电压设置、记时。 2、选择电量合适的油滴 a、将工作电压设置为150V左右，然后喷油。 b、调节显微镜焦距，在屏幕上找到油滴。 c、找出移动速度缓慢的油滴（如迅速下落，说明油滴受电场力向下，迅速上升，说明油滴带电量太大。）。 3、选择大小合适的油滴 a、选择下落1.6mm高度的时间满足20-40秒。 三、正式测量： a、将油滴移动到某条横线，调整工作电压，观察半分钟，使油滴此位置附近漂移不大，认为此电压为平衡电压U。 b、测出油滴匀速下落1.6mm所用时间tf。 c、对同一油滴测量5次，同时选择不同的6颗油滴进行测量。 d、填写表一、表二计算出最后结果。

  11. 数据记录与处理：用平衡法：共测量6个油滴，每个油滴测5次数据记录与处理：用平衡法：共测量6个油滴，每个油滴测5次 数据表1：测量元电荷电量原始数据

  12. 数据表2： 数据分析 测量结果和不确定度的分析： 测量结果

  13. 注意事项： 1、油滴选择 2、喷油一两次即可，不要喷太多，以免堵塞小孔。 3、喷雾器使用

  14. 下周实验：313教室 实验8液体表面张力 使用P104页拉脱法 还要预习P27最小二乘法

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