大学物理仿真实验 密立根油滴法测电子电荷实验.pptxVIP

大学物理仿真实验密立根油滴法测电子

电荷实验

汇报人：XXX

2025-X-X

目录

1.实验概述

2.实验装置与原理

3.实验步骤

4.数据处理与计算

5.实验结果与分析

6.实验总结与展望

7.附录

01

实验概述

实验背景

实验起源科学意义技术发展

密立根油滴实验最早由美国物理密立根油滴实验不仅是首次直接随着科技的发展，油滴实验技术

学家罗伯特·密立根于1909年进行，测量电子电荷的实验，也是量子也得到了显著进步。现代实验中，

旨在测定电子的电荷量。该实验物理学发展的一个重要里程碑。通过改进实验装置和测量方法，

利用油滴在电场和重力场中的平它为量子力学的发展提供了重要使得油滴的测量精度得到了极大

衡，通过测量油滴的位移和速度，证据，对现代物理学的发展产生提高，电子电荷的测量值更加精

计算出电子的电荷量，实验误差了深远影响。确，对电子电荷的认识也更加深

仅为0.8%。入。

实验目的

测定电子电

精确测量单个电子的电荷量，实验误差控制在0.8%以内，为量子电动

力学提供实验依据。通过油滴在电场和重力场中的平衡，确定电子的

电荷量为1.602176634×10^-19库仑。

验证量子理

验证量子力学的准确性，特别是对电荷量子化的假设进行实验验证。

实验结果支持电荷只能以整数倍的基本电荷量存在，为量子理论提供

实验支持。

提高测量精

提高测量技术精度，提升物理实验的测量能力。实验过程中，通过改

进实验装置和优化测量方法，将电子电荷量的测量精度提高至0.8%，

为后续相关实验奠定基础。

实验原理

电场与重

实验中油滴在电场和重力场中共存，通过调节电场强度使油滴悬

浮。电场强度E与油滴电荷q成正比，重力G与油滴质量m和重力

加速度g成正比，即qE=mg。

平衡条件

油滴悬浮时，电场力与重力平衡，即qE=mg。通过测量油滴在

电场中的运动轨迹和速度，可以计算出油滴的电荷量。平衡条件

确保了实验的准确性和可重复性。

斯托克斯定

实验中油滴在空气中运动，受到空气阻力的影响。根据斯托克斯

定律，阻力与油滴速度和半径成正比，即F=6πηrv，其中η为

空气粘度。通过测量油滴的运动，可以确定其半径和速度。

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