实验 密立根油滴实验测电子电荷.doc

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1、福建农林大学物理实验要求及原始数据表格实验密立根油滴实验测电子电荷专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.了解密立根油滴仪的结构，及利用油滴测定电子电荷的设计思想和方法；2.了解CCD图像传感器的原理和电视显微测量方法；3.验证电荷的量子性，并测定电子的电荷值。二、实验内容观察带电油滴的运动，验证电荷的不连续性，并通过平衡法测量带电油滴电量，最终推算出基本电荷电量。三、实验步骤1.调整仪器1)调整仪器底部的调平螺丝

2、，使水准泡指示水平；2)打开仪器和监视器电源，将监视器亮度调适中，对比度调到最高；3)通过按下“确认”键，进入测量工作状态（即监视器出现距离刻度线）。2.选择合适的油滴将油滴仪的功能键置于“平衡”档，调节平衡电压至200~300V之间，观察能够静止的油滴，并且要满足油滴匀速下降1.6mm所用时间在8~30s之间。具体操作为：1）确认油滴仪的功能键置于“工作”状态，“平衡/提升”键置于“平衡”状态，调节“平衡电压”旋钮，使屏幕右上角显示的电压在200~300V之间；2）打开油雾室开关，将油滴从油雾室旁的喷雾口喷入，使监视器中

3、出现大量清晰的油滴。观察亮度明亮且移动缓慢的油滴亮点，选择移动一格大约2秒时间的亮点油滴即可。3）调节平衡电压，使油滴静止在屏幕上。3.正式测量选择满足上述条件的油滴进行运动时间的测量，每个油滴重复测量5次，总共要测至少5颗油滴。测量方式与选择合适油滴的步骤类似：1）先看住上面步骤中选中的静止油滴；2）如果油滴不在起点线上，则将“平衡/提升”键置于“提升”状态，油滴将快速提升，等它到达顶部起点线上时，再按一下该键，将状态切换成“平衡”，此时油滴应保持静止不动（若有移动则应微调平衡电压，使其静止）；3）然后将“工作/0V”键

4、置于“0V”，此时油滴将会作自由下落运动，当油滴经过“0”起点线时，置计时键为“开始”，当油滴运动到1.6终点线时，再置计时键为“结束”。4）如果认可本次数据测量结果，则按下“确认”键，仪器将记录本次测量数据结果（平衡电压及下落时间），结果将同时显示在屏幕左侧，将数据记录一并记录在后面的表格中。重复（1）~（4）步骤，对同一颗油滴反复测量5次，5次测量完成后，再按一下“确认”键，仪器将立刻计算出该油滴的电量测量结果，并显示在屏幕的右上角，数据同样记录在后面表格中。然后再选取其它油滴进行同样方式的测量。2福建农林大学物理实验

5、要求及原始数据表格四、实验注意事项1.调节过程应有耐心，实验步骤应仔细阅读，按顺序操作；2.在测量过程中，油盒及CCD图像传感器不能触碰，否则会影响测量精度。五、原始数据记录表格组号________同组人姓名____________________成绩__________教师签字_______________油滴1油滴2油滴3油滴4油滴5平衡电压U/V下落时间t/s平衡电压U/V下落时间t/s平衡电压U/V下落时间t/s平衡电压U/V下落时间t/s平衡电压U/V下落时间t/s12345Qinei其中：，，，

6、__________________；误差：_______________。六、数据处理要求（注：数据处理时，应列出详细计算过程）。1.根据表格下方提供的公式，用近似法估算及误差；2.利用最小二乘法，计算，其中；3.根据，为直线方程的斜率，用作图法作出图，通过拟合直线求出值。七、思考题1.如何判断油滴盒内平衡极板是否水平？如果上下极板不水平，对测量结果有什么影响？2.对实验结果造成影响的主要因素有哪些？2