《密立根油滴》PPT课件.ppt

大学物理实验预习导航,密力根油滴试验,实验背景,美国物理学家密立根花费了近十年的心血，从1909年至1917年完成了证明电荷的布连续性（具有颗粒性）且所有电荷都是基本电荷e的整数倍实验，即“油滴实验”。并测量得到了基本电荷为电子电荷，其值为库仑。“油滴实验”在全世界享负盛名、堪称物理实验的典范。密立根因此在1923年获得了诺贝尔物理学奖。几十年过去了，由于测量仪器精度的提高，基本电荷的最好值为e=1.6021773110-19库仑。近几年根据“密立根油滴实验”的设计思想改进的用磁漂浮的方法测量分数电荷的实验，延续了油滴实验的生命力，进一步证明了其重要性。,实验原理,一个质量为m,带电量为q的油滴处在二块平行极板之间，在平行极板未加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，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），如图三所示。根据斯托克斯定律，粘滞阻力为,图二,图一,实验原理,式中 是空气的粘滞系数，a 是油滴的半径。这时有 当在平行极板上加电压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，如图四所示，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，油滴所受空气阻力重力与电场力达到平衡（空气浮力忽略不计），则有地将以匀速上升，此时速度为Ve,则有：又因为,实验原理,有上述、式可解出(4),实验仪器,图三,实验仪器,图四,操作指南：,调节调平手轮，使水准仪气泡居中。调解目镜使分划板上的刻度清晰。加平衡电压V,取200300V之内即可。油滴的运动距离L取1.5mm。（取分划板中心叉丝上下3个格）喷雾器出口置于油雾杯圆口处，不要放入杯内喷。调节摄像头调节旋钮使油滴清晰。选择的油滴直径d在0.51mm左右。练习选下落时间t在820s内的油滴。测量中随时注意平衡电压。随时调节焦距，保证油滴清晰。记录油滴下落时间时，眼睛平视刻度线，减少视差。,