密立根油滴实验报告.doc

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1、实验课程名称近代物理实验实验项目名称密立根油滴实验【实验名称】密立根油滴实验【实验目的】1．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。2．通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷值。实验时间2015年5月19日实验地点物理楼五楼实验成绩指导老师签名内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得实验目的1．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。2．通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷

2、值。实验使用仪器与材料MOD-5型密立根油滴仪实验步骤1.调整仪器将仪器放平稳，调节仪器底部左右两只调平螺丝，使水准泡指示水平，这时平行极板处于水平位置。预热10分钟，利用预热时间从测量显微镜中观察，如果分划板位置不正，则转动目镜头，将分划板放正，目镜头要插到底。调节接目镜，使分划板刻线清晰。将油从油雾室旁的喷雾口喷入（喷一次即可），微调测量显微镜的调焦手轮，这时视场中即出现大量清晰的油滴，如夜空繁星。对MOD－5C型与CCD一体化的屏显油滴仪，则从监视器荧光屏上观察油滴的运动。如油滴斜向运动，则可转动显微镜上的圆形CCD，使油滴垂直方向运动。2.练习测量练习控制油滴如果用平衡法实验喷入

3、油滴后，加工作（平衡）电压250伏特左右，工作电压选择开关置“平衡”档，驱走不需要的油滴，直到剩下几颗缓慢运动的为止。注视其中的某一颗，仔细调节平衡电压，使这颗油滴静止不动。然后去掉平衡电压，让它自由下降，下降一段距离后再加上“提升”电压，使油滴上升。如此反复多次地进行练习。（2）练习测量油滴运动的时间任意选择几颗运动速度快慢不同的油滴，用计时器测出它们下降一段距离所需要的时间。或者加上一定的电压，测出它们上升一段距离所需要的时间。如此反复多练几次。（3）练习选择油滴选的油滴体积不能太大，太大的油滴虽然比较亮，但一般带的电量比较多，下降速度也比较快，时间不容易测准确。若油滴太小则布朗运动

4、明显。通常可以选择平衡电压在200到300伏特间，在8-30s左右时间内匀速下降1.5mm的油滴，其大小和带电量都比较合适。（4）练习改变油滴的带电量对MOD－5B、5BC、5BCC型密立根油滴仪，可以改变油滴的带电量。按下汞灯按钮，低压汞灯亮，约5s，油滴的运动速度发生改变，这时油滴的带电量已经改变了3.正式测量用平衡测量法时要测量的有两个量，一个是平衡电压V，另一个是油滴匀速下降一段距离所需要的时间tg。仔细调节“平衡电压”旋钮，使油滴置于分划板上某条横线附近，以便准确判断出这颗油滴是否平衡了。当油滴处于平衡位置，选定测量的一段距离（取l=1.5mm），然后把开关拨向“下降”，使油滴

5、自由下落。测量油滴匀速下降经过选定测量距离所需要的时间te，为了在按动计时器时有思想准备，应先让它下降一段距离后再测量时间。测量完一次后，应把开关拨向“平衡”，做好记录后，再拨向“提升”，加大电场使油滴回到原来高度，为下次测量做好准备。对同一颗油滴应进行3次测量，而且每次测量都要重新调整平衡电压。用同样的的方法对3颗油滴进行测量。实验数据整理与归纳油滴1电压V运动时间Tg电荷量e*10^19带电荷数n元电荷e*10^196357.592.65921.336356.252.75921.726357.332.67621.34平均值e`=1.46*10^19实验误差E=/q-e/÷e=8.75

6、%油滴2电压V运动时间Tg电荷量e*10^19带电荷数n元电荷e*10^19337.091.36851.604337.401.28801.596327.241.32831.591平均值e`=1.597*10^19实验误差E=/q-e/÷e=0.187%油滴3电压V运动时间Tg电荷量e*10^19带电荷数n元电荷e*10^198019.701.1371.628119.451.1671.668119.491.1571.65平均值e`=1.643*10^19实验误差E=/q-e/÷e=2.70%实验结果与分析本实验利用电压、运动时间等这些可以直接测量和控制的宏观物理量来实现对微观物理量电子电量

7、的测量。把宏观的电量通过油滴这个在宏观微小但在微观又较大的媒介与微观的电子电量联系起来。本次实验运用的是倒过来的验证法，误差相对较小。实验心得通过这次实验，我学会了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，知道通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷值。实验过程中必须多次测量取得平均值来减少实验误差。