密立根油滴实验测电子电荷.ppt

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1、密立根油滴实验测电子电荷一、实验的目的1.观察带电油滴在电场中的运动；2.测量电子电荷。二、实验仪器MOD—5型密立根油滴仪监视器喷雾器三、实验原理1.库仑力与重力平衡用油雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间。设油滴的质量为m，所带的电荷为q，两极板间的电压为U，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg和静电力qE的作用。如图所示。若某一电荷恰好在电压V下达到平衡，即dU三、实验原理2.空气阻力与重力平衡让两平行极板短路，油滴受重力作用而加速下降，但受空气阻力的作用（空气阻力与物体运动速度成正比），下降一段距离达到某一速度后，阻力与重力平衡，如图所示（空气浮力忽略不记），油滴将

2、匀速下降，根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时：式中是空气的粘滞系数，a是油滴的半径三、实验原理3.测量表达式由喷雾器喷出的小油滴的半径r是微米数量级，直接测量其质量m也是困难的，代之以容易测量的量。设油与空气的密度分别为ρ1、ρ2，利用斯托克斯定律，并考虑到空气此时不能看着连续介质，其粘度需要修正，可推导最终的测量表达式为其中，是油滴匀速下降通过的距离，为相应的时间，四、实验步骤1.调整仪器将仪器放平稳，调节仪器底部两只调平螺丝，使水准仪气泡处于中央位置，这时平行板处于水平，从而保证电场和重力场相平行，然后接通电源。2.练习测量（1）练习控制油滴（2）练习测量油滴运动的时间（3）练习选择

3、油滴3.正式测量五、注意事项1.用喷雾器将油从喷雾口喷入油雾室后，推上油雾孔挡板，以免空气流动而使油滴乱漂移，实验时应该尽量避免油滴仪周围空气流动。微调显微镜的调焦手轮，当监视器上出现大量清晰的油滴，如夜空繁星，说明显微镜已调好。2.在测量时还是要调节CCD的位置，一边寻找合适的带电微粒。3.喷油雾时喷雾器应该竖拿，食指堵住出气孔，喷雾器对准油雾室的喷雾口，轻轻喷入少许油滴即可。切勿将喷雾器插入油雾室，甚至将油倒出来，否则会弄脏油滴盒，甚至堵塞落油孔。4..喷油雾时，应将电容器短路。