科大奥锐物理实验报告密立根油滴实验
密立根油滴实验现象与结果
密立根油滴实验现象与结果密立根油滴实验，乍一听是不是有点儿高深莫测？其实呢，这个实验简单得不能再简单了，但它却改变了我们对电子的认识。
你能想象吗？它告诉我们，电子是有质量、有电荷的，而且这些电荷都是一样大的，根本没有“高低贵贱”。
一开始我也觉得这名字挺拗口的，什么“密立根”啊，“油滴”啊，感觉像是上了某个化学大师的课程。
不过看得多了，你就会发现它真的是让人眼前一亮，打开了物理学的新大门。
密立根油滴实验的核心就是：通过油滴在电场中的运动，来测定电子的电荷量。
就这么简单！他用的也不是什么高大上的设备，而是一个油雾喷雾器，创造出了一些微小的油滴。
这些油滴在空中像小小的勇士一样漂浮着，难得的是，油滴还带了电，可以吸引或者排斥电场。
你想想，那个时候科学家们还没有现代的显微镜和先进的技术，但他依然能精准地观察到这些油滴的运动轨迹，真的是让人叹为观止。
然后呢，密立根用电场来调节油滴的运动。
就像你在风中看见叶子飘荡一样，电场也能让这些小油滴加速或者减速，甚至在某一电场强度下，油滴能停止运动，悬浮在空中。
你知道这一刻意味着什么吗？这就相当于他找到了一个精准的平衡点，油滴的上升力和下落力相等了。
这时候，只要看着油滴一动不动，就能知道它的电荷有多大。
看似简单的实验，其实其中隐藏了很多的智慧。
比如，密立根还得通过仔细测量油滴的半径，估算它的质量，再根据电场的强度，反推出每个油滴的电荷量。
这个过程不仅需要极其细致的计算，还需要极大的耐心。
毕竟，实验的细节一点马虎不得。
如果其中有一个小小的误差，结果可能就完全不对劲。
就像你做饭时加盐不小心多了点，那味道可就跑偏了。
但正是这样一丝不苟的精神，才让密立根最终得出一个惊人的结论：油滴上的电荷都是一个个基本电荷的整数倍。
换句话说，电子的电荷量是固定的，不会随便改变。
这个发现不仅让科学界为之一震，也为后来的物理学研究提供了坚实的基础。
想想看，要是没有这个实验，我们怎么可能清晰地知道电子的电荷是多大呢？实验中也有它的挑战和困难。
密立根油滴实验
密立根油滴实验密立根油滴实验是由美国物理学家罗伯特·安德鲁斯·密立根在1909年发明的一种用于测量电荷量的实验方法。
这种实验方法在物理学界被广泛应用，并为密立根赢得了1923年度诺贝尔物理学奖。
实验原理密立根油滴实验基于油滴的静电平衡原理。
在实验中，密立根首先将细小的油滴通过喷雾轻轻喷入气体室中。
随后，他在实验室中产生静电场，在设定的静电场中，油滴会受到电力的作用而上升或下降。
通过测量油滴的上升或下降速度与电场的关系，可以推导出油滴所带电荷的大小。
实验步骤1.准备工作：保证实验室环境干燥、无尘，并保持平稳。
同时，确保实验设备完好无损。
2.准备实验材料：将一小瓶细小的油滴放入喷雾器中，将喷雾器连接至气体室，并保证油滴可以稳定地喷入气体室。
3.产生静电场：使用高压电源或静电发生器产生一个均匀稳定的静电场。
可以使用静电所充电的金属板或金属网制作电场。
4.记录油滴的上升和下降：在静电场中让油滴进入油滴仪，并注意记录油滴的上升和下降速度。
通过观察油滴的移动，可以了解油滴所带电荷的大小。
5.重复实验：重复多次实验，取平均值以获得更准确的结果。
6.数据分析：根据实验记录和所使用的静电场的特性，计算得出每个油滴所带电荷的大小。
7.结果展示：将实验结果整理成表格或图表，并写出实验结论。
实验注意事项•实验环境要保持干燥和无尘，以确保实验准确度。
•实验设备要保持完好无损，以确保实验安全和准确度。
•在操作高压电源或静电发生器时，要小心避免触电。
•实验过程中要严格遵守实验室规范，注意个人安全。
实验结果与讨论通过密立根油滴实验，我们可以测量出油滴所带电荷的大小，并进一步了解电荷的性质。
密立根使用了这个实验方法来证明电荷是量子化的，即电荷是离散的而不是连续的。
他的实验结果为今后量子力学的发展打下了基础。
虽然密立根油滴实验被广泛应用于电荷测量，但它也有一些局限性。
实验过程中存在着一定的误差，这可能会影响实验的准确性。
密立根油滴实验总结
密立根油滴实验总结
密立根油滴实验总结
密立根油滴实验是一种探究物体在失重作用下的运动特性和失
重现象的实验，也可以用来测量物体的质量。
它的原理是根据物体受到的重力加速度和空气阻力加速度的大小来确定物体的运动轨迹，从而计算其质量。
一、实验目的
1、探究物体在失重作用下的运动特性。
2、测量物体的质量。
二、实验原理
密立根油滴实验是根据物体受到的重力加速度和空气阻力加速
度的大小来确定物体的运动轨迹，从而计算其质量。
三、实验设备
1、油滴实验装置：由弹簧、梁、地球仪、液滴管、电路组成，可以用来测量物体的质量。
2、电子天平：用于称重物体，以便算出物体的质量。
四、实验步骤
1、准备实验所需设备：油滴实验装置、电子天平、油滴管。
2、调整油滴实验装置：把液滴管放在油滴实验装置上，用电子天平称重物体，记下物体的质量，并设置地球仪，使其角度正确。
3、进行实验：将物体放入液滴管中，并调整弹簧，使液滴管处于平衡状态，观察物体在失重作用下的运动轨迹，并记录实验数据。
4、实验结果处理：根据实验数据，利用密立根油滴实验公式计算物体的质量，并将其与电子天平测量的质量进行比较，以验证实验结果是否正确。
五、实验注意事项
1、实验前要熟练掌握实验原理，并将设备调整正确。
2、实验时应关注实验过程中的细节，如液滴管是否平衡，物体的运动轨迹等，以便得到准确的实验结果。
3、实验结束后应对数据进行处理，并将实验结果与电子天平测量的质量进行比较，以验证实验结果的准确性。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告导言：密立根油滴实验是20世纪初，由美国物理学家罗伯特·A·密立根开发的一个重要实验，它为我们揭示了电子的基本性质和电荷的离散性提供了直接证据。
本文将探讨密立根油滴实验的原理、操作和实验结果，并分析其对物理学发展的贡献。
一、实验原理密立根油滴实验基于电荷和重力之间的平衡关系。
当油滴电荷量为e的整数倍时，电场力和重力力之间达到平衡，油滴将保持静止。
由于重力可以通过称量油滴质量来求得，因此通过测量油滴的电荷量即可推断电子电荷的大小。
二、实验操作1.准备工作实验前，需要搭建一个由电源、雾化器、平行金属板和显微镜组成的实验装置。
电源提供稳定的电场，雾化器产生均匀而稳定的油滴，平行金属板则用于观测和调节电场。
2.测量电场强度在实验开始之前，需要将平行金属板与电源连接好，调节电压使得油滴能够悬浮在电场中。
通过测量金属板间距和电压，可以计算出电场强度E。
3.油滴的产生和观察通过雾化器，将细小的溴萘颗粒喷雾到观察室中。
利用显微镜观察油滴的运动状态，并选择一个稳定的油滴进行后续实验。
4.测量油滴的速度利用显微镜对油滴的运动轨迹进行观察和测量，从而得到油滴的速度v。
5.计算油滴的电荷量根据电场强度E和油滴的速度v，可以得到油滴所受到的电场力Fe。
由于电场力和重力力达到平衡，可得:Fe = mg，其中m为油滴的质量，g为重力加速度。
由此可推导出油滴的电荷量q为:q = (6πηrv)/E，其中η为空气粘度，r为油滴半径。
三、实验结果通过大量的实验，密立根发现，油滴的电荷量都是e的整数倍。
这揭示了电荷的离散性，证明了电子的分立性。
通过测量油滴的电荷量，密立根得到了电子电荷的近似值为1.6×10^-19C。
四、对物理学的贡献密立根油滴实验为物理学提供了实验上的证据，支持了原子的离散结构。
这个实验推动了原子和分子理论的发展，帮助科学家们更好地理解了微观世界。
此外，密立根油滴实验还为后来的量子力学的建立奠定了基础。
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验报告
密立根油滴实验是一种测定液体的表面张力的实验方法，可以测量出液体的表面性质，比如液体的表观密度、温度、粘度等物理性质。
它是用剪刀剪电解质溶液后，在表面均匀
滴上密立根油，测定密立根油的滴实大小，以此推测出液体的表面张力。
本次实验是在实验操作室条件下，以多种不同浓度的电解质溶液为原料，用常规的电
解质溶液配制环境，以相同的容积在不同的溶液中滴加相同量的密立根油，并观察油滴的
实体大小，从而对溶液的表面张力进行测定。
实验操作具体过程如下：
1.准备实验操作室：在实验室中测量容积，清洁实验台、实验桌面、滴管；
2.量取各物质：测量各种电解质溶液和密立根油；
3.制备溶液：以规定的容积在不同浓度的电解质溶液中，通过搅拌制备密立根油实验
溶液；
4.滴加密立根油：以相同的程度滴加相同量的密立根油；
5.观察油滴大小：用测角仪观察每个溶液中密立根油的滴实大小；
6.记录实验数据：测量完所有实验结果并记录实验数据；
7.处理实验数据：处理实验数据，用平均值、分布等方法进行数据分析；
8.得出以上的实验结果，得出每个溶液的表面张力。
本次实验主要结果如下：不同浓度电解质溶液的表面张力值与其浓度存在正相关的关系，随着电解质溶液的浓度的增加，溶液的表面张力也在增大。
实验基本符合理论预期结果，说明密立根油滴实验有其一定的可行性。
密立根油滴实验（完整版）报告
1.2 密立根油滴实验密立根油滴实验，美国物理学家密立根（Millike ）所做的测定电子电荷的实验。
1907-1913年密立根花7年时间，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。
此实验在近代物理学发展过程中具有重要意义，密立根也因此于1923年获得了诺贝尔物理学奖。
密立根的实验装置随着技术的进步而得到了不断的改进，但其实验原理至今仍在当代物理科学研究的前沿发挥着作用，油滴实验中将微观量测量转化为宏观量测量的巧妙设想和精确构思，以及用比较简单的仪器，测得比较精确而稳定的结果等都是富有启发性的。
1.2.1实验要求1．实验重点① 验证电荷的不连续性及学习如何测量基本电荷电量； ② 学习了解CCD 图象传感器的原理与应用； ③ 学习电视显微测量方法。
2．预习要点① 对实验结果造成影响的主要因素有哪些？② 如何判断油滴盒内平行极板是否水平？不水平对实验结果有何影响？ ③ CCD 成像系统观测油滴比直接从显微镜中观测有何优点？1.2.2 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1所示。
根据斯托克斯定律，粘滞阻力为f a V rg =6πη式中η是空气的粘滞系数，ａ是油滴的半径，这时有6πηa V mg g = （１）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q Ｅ与重力相反，如图2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，油滴所受的空气阻力、重力与电场力达到平衡（空气浮力忽略不计），则油滴将以匀速上升，此时速度为Ｖｅ，则有：mg qE V a g -=ηπ6 （２）又因为 Ｅ＝Ｖ／ｄ （３）图2图1由上述（１）、（２）、（３）式可解出 q mgdVV V V g e g=+⎛⎝ ⎫⎭⎪⎪ （４） 为测定油滴所带电荷ｑ，除应测出Ｖ、ｄ和速度Ｖｅ、Ｖｇ外，还需知油滴质量ｍ，由于空气中悬浮和表面张力作用，可将油滴看作圆球，其质量为m a =433/πρ （５） 式中ρ是油滴的密度。
密立根油滴实验报告
近代物理实验报告密立根油滴实验学院数理与信息工程学院班级物理姓名精品文档，你值得期待学号时间 2013年12月9日密立根油滴实验【摘要】本实验我们根据密立根油滴实验原理，引进了CCD摄像技术，从监视器上观察油滴运动，测定了油滴带电量q，并运用差值法处理了相应数据，得出了元电荷e的值，验证了电荷的量子性，同时也了解了密立根巧妙的设计思想，进一步提高了实验技能。
【关键词】油滴；平衡态；非平衡态；电荷大小【引言】1917年密立根设计并完成了密立根油滴实验，其重要意义在于它直接地显示出了电量的量子化，并最早测定了电量的最小单位——基本电荷电量e，即电子所带电量。
这一成就大大促进了人们对电和物质结构的研究和认识。
油滴实验中将微观量测量转化为宏观量测量的巧妙设想和精确构思，以及用比较简单的仪器，测得比较精确而稳定的结果等都是富有创造性的。
由于上述工作，密立根获得了1923年度诺贝尔物理学奖。
密立根的实验装置随着技术的进步而得到了不断的改进，但其实验原理至今仍在当代物理科学研究的前沿发挥着作用，例如，科学界用类似的方法测定出基本粒子——夸克的电量。
【实验方案】一、实验原理1、静态（平衡）测量法用喷雾器将油滴喷入两块相距为d 的平行极板之间。
油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。
设油滴的质量为m ，所带的电量为q ，两极板间的电压为V ，如图 1 所示。
图1如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：dVqqE mg == (1) 为了测出油滴所带的电量q ，除了需测定平衡电压V 和极板间距离d 外，还需要测量油滴的质量m 。
因m 很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离达到某一速度g ν后，阻力r f 与重力mg 平衡，如图 2 所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降。
此时有：mg v a f g r ==ηπ6 (2)其中η是空气的粘滞系数，是a 油滴的半径。
密立根油滴实验 实验报告
实验目的1、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，并测定电子电荷的电荷值e。
2、通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
3、学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思。
二、实验原理：一、实验原理1、静态（平衡）测量法用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的平行极板之间。
油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。
设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为V ，如图 1 所示。
图1如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：Vmg=qE=q (1) d为了测出油滴所带的电量q，除了需测定平衡电压V 和极板间距离d 外，还需要测量油滴的质量m。
因m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离达到某一速度ν后，阻力f与重力mg平衡，如图 2 所示（空气浮力忽略不计），g r油滴将匀速下降。
此时有：f=6πaηv=mg (2)rg其中η是空气的粘滞系数，是a油滴的半径。
经过变换及修正，可得斯托克斯定律：6πaηv gf= (3) r b1+pa其中b是修正常数， b=6.17×10-6m·cmHg,p为大气压强，单位为厘米汞高。
图2至于油滴匀速下降的速度v，可用下法测出：当两极板间的电压V为零时,g设油滴匀速下降的距离为l，时间为t ，则lv (4) g t g最后得到理论公式：3⎡⎤2⎢⎥18πηldq=2ρg⎢⎥V (5)b⎢⎥t(1+)g⎢⎥pa⎣⎦2、动态（非平衡）测量法非平衡测量法则是在平行极板上加以适当的电压V ，但并不调节V 使静电力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升。
由于空气阻力的作用，上升一段距离达到某一速度υ后，空气阻力、重力与静电力达到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将匀速上升，如图 3 所示。
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物理实验报告
实验名称
： 密立根油滴实验
实验成绩
实验者姓名
班 号 学号
实验时间2020年 6月 9日
下午 □
晚上 □
天 气 地 点
室 温 同 组 名
气 压 指导老师
实验目的
1．通过对美国实验物理学家密立根教授油滴实验的巧妙设计，体会一种微观
量的宏观测量法。
2. 通过实验对仪器的调整、油滴的选择、耐心的跟踪和测量以及数据的处理，
培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
实验原理
根据油滴在电场中做直线运动或静止运动两种方式分类，油滴法测电子
电荷分为动态测量法和平衡测量法。
1. 动态测量法
实验中常常固定油滴运动的距离，通过测量它通过此距离 s 所需
的时间来求得其运动速度，且电场强度 E=U/d，d 为平行板间的距离，
U 为所加的电压，因此
式中有些量和实验仪器以及条件有关，选定之后在实验过程中不变，
可将公式简化成
2. 平衡测量法
平衡测量法的出发点是，使油滴在均匀电场中静止在某一位置，或在
重力场中作匀速运动。有公式：
数据表格及处理结果：
1. 静态测量法
测量次数
1 2 3 4 5 6 7 8
平衡电压
198 198 198 198 198 198 198 198
油滴匀速
下降2mm
所用时间
21.9 21.24 21.22 21.13 21.9 21.27 21.18 21.25
测得平衡电压平均数值为198V
油滴匀速下降2mm所用平均时间21.39s
油滴电量为6.40E-19C
基本电荷为1.60E-19C
相对误差为0.009%
2.动态测量法
测量次数
1 2 3 4 5 6 7 8
电压
301 301 301 301 301 301 301 301
油滴匀速
上升2mm
所用时间
42.14 41.89 41.71 41.94 42.3 41.75 41.7 41.74
油滴匀
速下降
2mm所
用时间
20.56 20.65 20.73 20.82 20.75 20.76 20.9 20.86
测得油滴匀速上升2mm所用平均时间41.90s
油滴匀速下降2mm所用平均时间20.75s
油滴电量为6.60E-19C
基本电荷为1.65E-19C
相对误差为3.04%
实验操作总结及问题讨论：
经过本次实验我学会了如何进行密立根油滴实验，初步理解了密立根油
滴实验的原理，并在实验过程中理解并掌握了如下技巧：
要做好油滴实验，所选的油滴体积要适中，大的油滴虽然比较亮，但下
降速度快，不容易测准确；太小则受布朗运动的影响明显，测量结果涨落很
大，也不容易测准确。因此应该选择质量适中，而带电不多的油滴。
油滴实验是一个操作技巧要求较高的实验，为了得到满意的实验结果，
必须仔细认真调整油滴仪。
(1) 首先要调节调平螺丝，将平行电极板调到水平，使平衡电场方向与重力方
向平行以免引起实验误差。
(2) 调节显微镜焦点，使油滴清晰显示在显示屏上。
(3) 喷雾器是用来快速向油滴仪内喷油雾的，在喷射过程中，由于摩擦作用可
使油滴带电。
在这次实验中我学会了如何选择适当的油滴并测量油滴上所带电荷，如
何调整油滴实验装置，如何测量，如何读取实验给定的其他有用常数，收获
颇丰。