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密立根油滴实验 实验简介 密立根用了七年功夫研究电子电荷，于1910年发表了油滴实验。这个实验首次证实电荷的量子化，测定了电子电荷的正确数值。对物理学的发展起过重要作用。密立根油滴实验的设计简明巧妙，方法简单，而结论却具有不容置疑的说服力，因而物理学界将密立根油滴实验作为实验物理的精华和典范。密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。 实验目的 1、通过密立根油滴实验验证电荷的“量子化”； 2、测定电子的电荷量； 实验原理 实验步骤： * * 实验仪器 密立根油滴仪，喷雾器， 油 质量m,带电量为q的油滴，在两块加有电压V的平行极板之间受两个力的作用（如图）。若调节极板间的电压V ,使两力达到平衡，这时： 油滴质量的测定：平行极板不加电压时，油滴受重立作用而加速下降。由于空气阻力的作用，下降一段距离后，将以均匀速度 下降，这时重力与阻力平衡（空气浮力忽略不计），根据斯托克斯定律 式中η是空气的粘滞系数，a是油滴的半径约 ρ为油滴的密度 考虑油滴的直径与空气分子的间隙相当，空气已不能看成是连续介质，其粘滞系数应作如下修正 ： 修正后的半径是： 上式根号中还包含油滴的半径a ，因为它处于修正项中，不须十分精确，故它仍可用（3）式计算。 由此可得质量m： 均匀速度 的测定： 当电压V=0时，设油滴在平行极板间做匀速下降的距离为l，时间为t，则 ： 静态(平衡)法测油滴电荷的公式 油的密度 重力加速度 空气粘滞系数 油滴匀速下降距离 常数 大气压强 平行极板间距离 目前e的公认值 数据处理：倒过来验证，先求 ，再求 。 1、调节仪器底部螺丝，让油滴盒处于水平状态； 2、用喷雾器向油雾室喷油，转动显微镜的调焦手轮，使屏幕上出现清晰的油滴图象； 3、将仪器面板右侧的拨动开关置于平衡挡，调节极板间的平衡电压，使屏幕上保留少数的清晰油滴；再选择一个大小合适的油滴； 4、通过调节平衡电压的大小让油滴处于静止不动的平衡状态，记录此时屏幕上显示的电压，此电压就是油滴的平衡电压； 5、将油滴提到第二格起跑线上，开始运动同时计时，当油滴运动到第七格时停止运动同时结束计时，记录油滴运动六格所需的时间； 6、再将油滴提到第二格起跑线上重复测量五次匀速下降的时间； 7、再选5个油滴重复上面的过程。