五邑大学物理实验报告最终版

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1、物理实验演讲实验项目：密立根油滴实验小组成员：AP0806520林超健AP0806528谭维鹏密立根油滴实验，美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验，发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍，该最小电荷值就是电子电荷.实验目的了解密立根油滴实验仪的结构以及利用油滴测定电子电荷的设计思想和方法。通过对带电油滴在重力场和电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷值。实验仪器：密立根油滴仪实验原理利用油滴测量电子电荷的基本思想是：带电油滴在电场、重力场以及空

2、气阻力的共同作用下，将静止或作匀速运动，通过测量所加电场的电压和匀速运动的速度，从而测出带电油滴所带电量，进而测量不同的油滴所带电量。实验步骤（1）打开电源，整机开始预热10分钟。（2）调节仪器底部左右两只调节螺栓，使水泡指示水平。（3）按确认键，启动CCD。（4）调节工作电压调节旋钮，是电压达400V左右。（5）调节CCD的焦距，使显示器显示清晰，明暗度适当。（6）用油滴喷管对准喷口（喷管口稍微向里面伸入），喷出油滴。（7）观察显示器中各油滴的运动情况，寻找一粒上升的，而且上升速度合适（约1～2秒/格为宜）的油滴。（8）发现合适的油滴，调

3、节电压调节旋钮，使油滴达到平衡状态（此时电压变为200V左右为宜）。（9）按下“提升”按钮，使油滴上升到“0”刻度线以上。（10）按下“工作”按钮，此时“0V”处灯亮起，油滴以匀速往下落。（11）当油滴下落到“0”刻度线处时，按下“计时”按钮，此时仪器开始计算油滴下落时间。（12）当油滴下落到“1.6”刻度线处时，按“停止”按钮，此时计时停止。（13）按下“确认”按钮，此时显示器上显示油滴下落时间等数据。（14）分别选出5粒以上油滴重复以上步骤，得出五组数据后，仪器自动计算出油滴下落过程中各种数据。（15）利用以上数据进行计算，求出要求的结

4、果。油滴编号平衡电压U（v）油滴匀速下降时间tg（s）油滴带电量12345120110.3510.0110.1510.219.8714.242X10-19223210.3110.4110.3010.2510.005.045X10-1931718.798.948.948.878.9620.611X10-1942838.98.99.08.98.917.50X10-1952887.87.97.97.87.721.1X10-19实验数据编号12345q/10-19C14.24X10-195.05X10-1920.61X10-1917.50X10-1

5、921.1X10-19n=q/e8.93.212.910.913.2N93131113e0/10-19C1.58X10-191.68X10-191.59X10-191.59X10-191.62X10-19百分误差1.3%4.8%0.6%0.6%1.2%实验数据处理采用“倒过来验证法”算出各油滴所带基本电荷数目n，并对其四舍五入取整数N，由N反推算出电子电荷值e0如下表实验结论通过密立根油滴实测电荷量可以验证电荷的不连续性，电子电荷量接近1.6X10-19c。实验误差分析与改进实验仪器是否水平，具体为平行极板是否水平，这直接关系到所加电压的有

6、效值油滴选取要适当，体积太大的油滴一般带电量比较多，下降速度也快，这使得油滴运动的时间测不精准，也使得后期采用“倒过来验证法”处理数据时以为电量过大而造成较大的误差。而油滴太小不但亮度不够不方便观察追踪，其布朗运动也较为明显，因此所测数据不可靠，本实验中选取平衡电压在150到400左右，在20s左右时间内匀速下降2mm的油滴。在油滴下落的测量过程中，仪器受振动影响很大，因此在实验中应注意避免对仪器造成振动。长时间地监察一颗油滴，由于挥发将使油的质量不断减少，油滴的半径也会减少，因此，若要减少由此带来的误差，实验者在实验中应做到快而准，减少不

7、必要的时间浪费，这要求实验者必须对实验有充分了解，且进行足够的油滴操作练习油滴的特殊选择要求及实验测量的大量性，使得实验者易出现烦厌的情绪，这对实验进行造成很大的影响，建议指导老师可以更为强调本实验对培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度这一重要目的。