大学物理-密立根油滴实验报告.doc
需积分: 38 93 浏览量
2020-07-01
09:47:06
上传
评论 7
收藏 427KB DOC 举报
密立根油滴实验
1 引言
密立根油滴实验是测定油滴带电量的实验， 该实验在 1909～1911 年历时三年由美国
物理学家密立根（R.A.Millkan 1868-1953） 设计并完成的。 实验结果表明带电物体的电荷
量都
是不连续的， 其所带的电量为某一最小电荷（基本电荷 e） 的整数倍， 实验较为精确
地测定了这一基本电荷 e 的数值,从而为电子论建立了直接的实验基础。
电子电荷的准确测定， 为其它基本物理量的测定提供了依据， 使人们对
微观世界的认识得以向前推进。密立根油滴实验的重要意义在于揭示了物
质电结构的量子性， 对人们认识组成物质的基本结构有决定性的作用，
在近代物理学史上起过十分重要的作用。 密立根因此获得 1923 年诺贝尔
物理学奖。
2 实验目的
1. 了解、 掌握密立根油滴实验的设计思想、 实验方法。
2. 学习对实验数据的处理方法， 由此计算出基本电荷值， 验证电荷的不连续性。
3 实验基本原理
利用密立根油滴仪的喷雾器将油滴喷入两块相距为 d 的
水平放置的平行带电极板之间， 油滴在喷雾时由于摩擦， 一
般都是带电的。 设一个质量为 m， 带电量为 q 的油滴处在两
块平行板之间， 在平行板未加电压时， 油滴受重力作用而加
速下降， 由于空气阻力的作用， 在下降一段距离后， 油滴将作匀速运动， 速度为 Vg， 这
时重力与阻力平衡（空气浮力忽略不计）， 如图 1 所示。 根据斯托克斯定律， 粘滞阻力
为
式中 η 是空气的粘滞系数， a 为油滴的半径， 这时有
当在平行板上加电压 V 时， 油滴处在场强为 E 的静电场中， 设电场力 qE 与重力相反，
如图 2 所示， 使油滴受电场力加速上升， 由于空气阻力作用， 上升一段距离后， 油滴所
受的空气阻力、 重力与电场力达到平衡（空气浮力忽略不计）， 则油滴将以匀速上升，
此时速度为 V e ， 则有
可解出
为测定油滴所带电荷 q， 除应测出 V， d 和速度 V e 、 V g 外， 还需知
油滴质量 m， 由于空气中悬浮和表面张力作用， 可将油滴看作圆球， 其质量
为
ρ 为油滴的密度。
评论0
最新资源