卡文迪许与库伦论文.docVIP

物理论文 班级: 姓名： 学号： 题目： 人物简介 卡文迪许公元1731年10月10日生于法国尼斯。英国化学家、物理学家。1742—1748年他在伦敦附近的海克纳学校读书。1749—1753年期间在剑桥彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达50年之久。1760年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研究院的18名外籍会员之一。 公元1810年3月10日，卡文迪许在伦敦逝世1736年6月14日生于昂古莱姆。法国物理学、军事工程师 1761年毕业于军事工程学校，并作为军事工程师服役多年。1781年当选为法国科学院院士。法国大革命时期，他辞去公职，在布卢瓦附近乡村过隐居生活，拿破仑执政后，他返回巴黎，继续进行研究工作。1806年8月23日在巴黎逝世。发现一对电荷间的作用力跟它们之间的距离平方成反比他提出每个带电体的周围有“电气”，与电场理论很接近先提出电势的概念，这对静电理论的发展起了重要作用在物理学上他最主要的成就是通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律，确定了引力常数和地球平均密度改进船用指南针找出了在真空中两个点电荷之间的相互作用力与两点电荷所带的电量及它们之间的距离的定量关系静电学中的库仑定发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系，从而可利用这种装置算出静电力或磁力的大小发明了扭秤卡文迪许扭秤实验 　　1789年，英国物理学 家卡文迪许(H.Cavendish）利用扭秤，成功地测出了引力常量的数值，证明了万有引力定律的正确。 卡文迪许解决问题的思路是，将不易观察的微小变化量，转化为容易观察的显著变化量，再根据显著变化量与微小量的关系算出微小的变化量[1] 　　 试验示意图 ?? 实验原理 　　卡文迪许用一个质量大的铁球和一个质量小的铁球分别放在扭秤的两端。扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上，钢丝上有个小镜子。用激光照射镜子，激光反射到一个很远的地方，标记下此时激光所在的点。 　　用两个质量一样的铁球同时分别吸引扭秤上的两个铁球。由于万有引力作用。扭秤微微偏转。但激光所反射的远点却移动了较大的距离。他用此计算出了万有引力公式中的常数G。 此实验的巧妙之处在于将微弱的力的作用进行了放大。 尤其是光的反射的利用 　　1，尽可能地增大了T型架连接两球的长度使两球间万有引力产生较大的力矩，使杆偏转 　　2，尽力的增大弧度尺与系统的距离使小镜子的反射光在弧线上转动了较大角度 　　引力常量G=6.67*10^-11 库仑扭秤1773-1777年间，库仑发明可精确测定微小力的扭秤。1785年用经改进的电扭秤发现，两电荷间的电力与它们各自电量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。1787年又发现两磁铁之间的磁力与距离平方成反比的规律 库伦扭称实验示意图 实验原理　在细金属丝下悬挂一根秤杆，它的一端有一小球A，另一端有平衡体P，在A旁还置有另一与它一样大小的固定小球B。为了研究带电体之间的作用力，先使A、B各带一定的电荷，这时秤杆会因A端受力而偏转。转动悬丝上端的悬钮，使小球回到原来位置。这时悬丝的扭力矩等于施于小球A上电力的力矩。如果悬丝的扭力矩与扭转角度之间的关系已事先校准、标定，则由旋钮上指针转过的角度读数和已知的秤杆长度可以得知在此距离下A、B之间的作用力。库仑定律描述静止点电荷之间的相互作用力的规律 ?? 库仑定律 真空中，点电荷 q1 对 q2的作用力为 　　F=k*(q1*q2)/r^2 (可结合万有引力公式F=Gm1m2 /r^2来考虑） 　　其中： 　　r ——两者之间的距离 　　r ——从 q1到 q2方向的矢径 　　k ——库仑常数 　　上式表示：若 q1 与 q2 同号， F 12y沿 r 方向——斥力； 　　若两者异号， 则 F 12 沿 - r 方向——吸力. 　　显然 q2 对 q1 的作用力 　　F21 = -F12 （1-2） 　　在MKSA单位制中 　　力 F 的单位： 牛顿（N）=千克· 米/秒2(kg·m/S2)（量纲 ：M LT - 2） 　　电量 q 的单位： 库仑（C） 　　定义：当流过某曲面的电流1 安培时，每秒钟所通过 　　的电量定义为 1 库仑，即 　　1 库仑（C）= 1 安培 ·秒（A · S） （量纲：IT） 　　比例常数 k = 1/4pe0 (1-3)=9.0x10^9牛 ·米2/库2 　　e0 = 8.854 187 818(71)×10 -12 库2/ 牛 ·米2 ( 通常表示为法拉/米 ) 　　是真空介电常数