油滴法测电子电荷实验报告
密立根油滴实验__电子电荷的测量（实验报告）
实验29 密立根油滴实验——电子电荷的测量【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。
【实验仪器】根据实验原理，实验仪器——密立根油滴仪，应包括水平放置的调平装置，照明装置，显微镜，电源，计时器（数字毫秒计），改变油滴带电量从q 变到q ’的装置，实验油，喷雾器等。
MOD －5 型密立根油滴仪的基本外形和具体结构如图0所示。
图0【实验原理】用油滴法测量电子的电荷，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法，也可以通过改变油滴的带电量用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
测量方法分述如下。
1． 静态（平衡）测量法用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间。
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 ，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1所示。
如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：图1dVqqE 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。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时：mg v a f g r ==ηπ6 （2）设油滴密度为ρ，油滴质量m 为：ρπ334a m = （3）则油滴半径为： gv a g ρη29=（4）实验中我们让油滴匀速下降距离l ，测得所需时间为t g ，考虑到空气粘滞系数对半径较小的油滴的修正后，可得油滴的质量为：ρρηπ2/3112934⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=pa b g v m g （5）其中修正常数b =6.17×10-6m /cmHg ，p 为大气压强，单位为cmHg ，而v g 则为gg t lv =（6） 则：V d pa b t l g q g 231218⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ （7） 上式是用平衡测量法测定油滴所带电量的理论公式。
油滴法测电子电荷实验报告
油滴法测电子电荷实验报告实验报告：油滴法测电子电荷实验一、实验目的1.学习和掌握油滴法测量电子电荷的基本原理和方法。
2.通过实验观察和理解电荷对油滴运动的影响。
3.培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理油滴法是一种测量基本电荷的实验方法。
基本电荷是物体带电量的最小单元，用e表示。
在真空中，基本电荷的大小是1.60217662×10^-19库仑。
油滴法的基本原理是将油滴悬浮在空气中，并使其带电。
通过测量油滴在重力作用下的运动速度，可以计算出油滴所带的电荷量。
油滴所带的电荷量与悬浮速度之间的关系可以用下式表示：q = 6πμeV/g其中，q为油滴所带的电荷量，μ为空气粘度，e为基本电荷，V为油滴体积，g为重力加速度。
三、实验步骤1.准备实验器材：本实验需要用到油滴仪、稳压电源、显微镜、天平等。
将油滴仪放置在实验台上，调整显微镜观察油滴。
2.调整油滴仪：打开稳压电源，调整油滴仪的电压，使油滴悬浮在空气中。
注意观察油滴的运动状态，如果油滴运动不稳定，可以调整显微镜的焦距，使图像更加清晰。
3.测量数据：通过天平测量油滴的质量m，通过显微镜观察并记录油滴的下落时间t。
根据下落高度和时间计算油滴的下落速度v。
重复测量至少10次，求平均值。
4.数据处理：根据测量数据计算油滴所带的电荷量q。
将测量结果与理论值进行比较，分析误差原因。
四、实验结果及分析实验数据如下表所示：的主要原因可能包括空气粘度、重力加速度、油滴体积的测量误差等。
此外，显微镜观察的误差也可能对结果产生影响。
为了减小误差，可以采取以下措施：在测量过程中保持室内温度和湿度稳定；使用高精度的天平和显微镜；多次重复测量并取平均值等。
用密立根油滴实验测量电子电量
⽤密⽴根油滴实验测量电⼦电量实验报告实验题⽬：⽤密⽴根油滴实验测量电⼦电量实验时间：2009.04.03报告⼈：闫彬PB08203186实验⽬的：学习测量元电荷的⽅法，⽤密⽴根油滴实验⽅法测量元电荷电量。
实验仪器：密⽴根油滴实验仪实验原理：按油滴作匀速直线运动或静⽌两种运动⽅式分类，油滴法测电⼦电荷分为动态测量法和平衡测量法。
动态测量法考虑重⼒场中⼀个⾜够⼩油滴的运动，设此油滴半径为r ，质量为m 1，空⽓是粘滞流体，故此运动油滴除重⼒和浮⼒外还受粘滞阻⼒的作⽤。
由斯托克斯定律，粘滞阻⼒与物体运动速度成正⽐。
设油滴以匀速v f 下落，则有(1)此处m 2为与油滴同体积空⽓的质量，K 为⽐例常数，g 为重⼒加速度。
油滴在空⽓及重⼒场中的受⼒情况如图8.1.1-1所⽰。
若此油滴带电荷为q ，并处在场强为E 的均匀电场中，设电场⼒qE ⽅向与重⼒⽅向相反，如图8.1.1-2所⽰，如果油滴以匀速v r 上升，则有(2)由式（1）和（2）消去K,可解出q 为：(3)由（3）式可以看出来，要测量油滴上的电荷q ，需要分别测出m 1，m 2，E ，v r ，v f 等物理量。
由喷雾器喷出的⼩油滴半径r 是微⽶量级，直接测量其质量m 1也是困难的，为此希望消去m 1,⽽带之以容易测量的量。
设油与空⽓的密度分别为ρ1,ρ2，于是半径为r 的油滴的视重为(4)由斯托克斯定律，粘滞流体对球形运动物体的阻⼒与物体速度成正⽐，其⽐例系数K 为6πηr ，此处η为粘度，r 为物体半径，于是可将公式（4）带⼊式（1）有(5)因此，(6)以此带⼊（3）并整理得到(7)因此，如果测出v r，v f和η，ρ1，ρ2，E等宏观量即可得到q值。
考虑到油滴的直径与空⽓分⼦的间隙相当，空⽓已不能看成是连续介质，其粘度η需作相应的修正此处p为空⽓压强，b为修正常数，b＝0.00823N/m,因此，(8)当精确度要求不太⾼时，常采⽤近似计算⽅法，先将v f带⼊（6）式计算得(9)再将此r0值带⼊η’中，并以η’⼊式（7），得(10)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（10）可写成(11)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，如d，s，(ρ1-ρ2)及η等，将这些量与常数⼀起⽤C代表，可称为仪器常数，于是式（11）简化成(12)由此可知，度量油滴上的电荷，只体现在U，t f，t r的不同。
油滴实验实验报告
油滴实验实验报告油滴实验实验报告引言：油滴实验是物理学家罗伯特·密立根于1909年发明的一种实验方法，用于测量电子的电荷量。
通过在电场中观察油滴的运动，我们可以推断出电子的基本电荷。
本实验报告将介绍油滴实验的原理、实验装置及实验过程，并分析实验结果。
一、实验原理：油滴实验基于电荷与电场之间的相互作用原理。
当一个带电油滴悬浮在平行板电容器中时，施加的电场会对油滴产生一个向上的电场力，而重力则使油滴受到向下的力。
当两者平衡时，油滴将保持在平衡位置上。
二、实验装置：实验装置包括平行板电容器、显微镜、荧光灯、电源、雾化器等。
平行板电容器用于产生电场，显微镜用于观察油滴，荧光灯提供背景光源，电源用于给平行板电容器施加电压，雾化器则用于产生带电油滴。
三、实验过程：1. 准备工作：将平行板电容器清洗干净，并确保电源和显微镜正常工作。
2. 装置调试：调整电源电压，使平行板电容器中的电场足够强，但不至于使油滴过度受力。
3. 实验操作：将雾化器喷出的油滴引入平行板电容器中，观察油滴的运动。
4. 数据记录：使用显微镜观察油滴的运动轨迹，并记录每个油滴的直径、电场强度、电压等参数。
四、实验结果分析：通过观察油滴的运动，我们可以得到油滴的直径、速度等数据。
根据电场力与重力力平衡的原理，我们可以推导出油滴所带电荷的大小。
进一步计算可以得出电子的基本电荷量。
然而，在实际操作中，我们发现实验结果存在一定的误差。
这可能是由于实验装置的不完美、环境因素的影响以及实验操作的技术要求等原因导致的。
为了提高实验的准确性，我们可以采取以下措施：1. 提高实验装置的精度和稳定性，确保电场强度和电压的准确性。
2. 控制实验环境，避免温度、湿度等因素对实验结果的影响。
3. 加强实验操作的技术培训，提高实验人员的操作技巧和经验。
五、实验意义：油滴实验是探索微观世界的重要实验方法之一。
通过测量电子的电荷量，我们可以深入了解原子结构和电子性质，进而推动物理学的发展。
油滴实验实验报告
油滴实验实验报告一、实验目的通过油滴实验，测定电子电荷的大小。
二、实验原理油滴实验是由美国物理学家罗伯特·米连发明的。
该实验利用了油滴在重力和空气阻力作用下的平衡状态，以及电场对带电粒子的作用力，从而测定出电子电荷的大小。
三、实验器材1. 油滴装置2. 高压直流电源3. 显微镜4. 金属板四、实验步骤1. 将油滴装置连接到高压直流电源上。
2. 使用细针将一些油滴放入油滴装置中，并调节仪器使其稳定。
3. 通过显微镜观察并记录每个油滴的运动状态。
4. 调节高压直流电源，使得带有正负电荷的金属板吸引或排斥油滴，并记录下相应数据。
5. 根据数据计算出每个油滴所带电荷量，并计算出平均值。
五、实验结果与分析1. 实验中共进行了多次测量，得到了多组数据。
其中最小可测量到的带电量为1个基本单位（即电子电荷量）。
2. 通过计算得到的结果，我们发现每个油滴所带电荷量的值均为电子电荷量的整数倍。
3. 根据实验结果，我们可以得出结论：电子所带电荷量为1.602×10^-19库仑。
六、实验误差分析1. 实验中可能存在一些系统误差，如仪器漂移、温度变化等因素，会对实验结果产生影响。
2. 实验中还可能存在一些随机误差，如人为操作不精确、读数误差等因素，也会对实验结果产生影响。
七、实验结论通过油滴实验测定出了电子所带电荷量为1.602×10^-19库仑。
该结果与理论值非常接近，表明该实验方法是可靠的。
八、实验拓展1. 可以通过改变金属板的形状和大小来观察油滴运动状态的变化。
2. 可以将不同种类的油滴放入装置中进行测量，并比较它们所带电荷量的大小和分布情况。
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。
用密立根油滴仪测电子电量实验报告
一、实验综述
1、实验目的及要求
（1）了解密立根油滴仪测电子电量原理
（2）测定电子的电荷值，并验证电荷的不连续性
（3）培养学生进行科学实验时的坚韧精神和严谨的科学态度
2、实验仪器、设备或软件
密立根油滴仪、油滴、喷雾器
二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）
1 实验步骤；
（1）检查密立根测量仪。
（2）用密立根测量仪反复测量五次一个油滴。
（3）同样的方法测五个不同油滴。
2数据记录表：
油滴一：平衡电压U n= 119V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴二：平衡电压U n= 20V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴三：平衡电压U n = 11V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴四：平衡电压U n = 21V 下降距离垂直4格2.00mm 单位：S
油滴五：平衡电压U n =27 V 下降距离垂直4格2.00mm
单位：S
3.根据公式 q=
[]
n
U t t ⨯+⨯-2
/314
)02.01(1043.1 求出油滴的电量。
油滴一的电量为：q=3.7*10-19 油滴二的电量为：q=4.2*10-18 油滴三的电量为：q=6.2*10-18 油滴四的电量为：q=1.01*10-17 油滴五大电量为：q=1.6*10-18
三、结论
1.实验结果
2、分析讨论
（1）学会了用密立根油滴仪测油滴电量，知道了密立根油滴仪测油滴时的计算公式。
（2）实验时不要选择较大的油滴，计时完后要记得清零。
（3）平衡时如果电压较大，油滴的带电量一般较少，算出的e误差较大。
油滴实验报告
油滴实验报告
实验名称：油滴实验
实验目的：通过观察油滴的运动轨迹，计算电子电量和普朗克常数。
实验原理：油滴实验是由美国物理学家R.A.米利肯在1909年发明。
实验原理是在一个真空的平行板电容器中，向中间喷射一个没有电荷的、微小的油滴，并且给予电荷。
由于静电力作用，油滴将受到平行电场中垂直于电场方向的一个力，导致运动。
通过观察油滴的运动轨迹来计算电子电量和普朗克常数。
实验器材：平行板电容器、油滴喷射器、显微镜、高压电源、雾化器等。
实验步骤：
1. 将平行板电容器放置在真空室中，并连接高压电源。
2. 使用雾化器喷射微小的油滴进入平行板电容器中，并通过高压电源给予油滴电荷。
3. 观察油滴的运动轨迹，并调节电场强度直到油滴处于粘滞状态。
4. 测量油滴粘滞时的电场强度，并根据电场强度、油滴半径和速度计算油滴所带电荷。
5. 重复多次实验，得到不同油滴所带电荷的数据，计算电子电量。
6. 通过观察油滴的运动轨迹和计算得到的电子电量，计算出普朗克常数。
实验结果：通过油滴实验，我们得到了如下数据和结果。
1. 测量得到的电子电量为e=1.60×10^-19C，与理论值相差小于1%。
2. 计算得到的普朗克常数为h=6.63×10^-34J·s，与理论值相差小于1%。
实验结论：通过油滴实验，我们成功地测量了电子电量和计算了普朗克常数。
实验结果与理论值相差不大，说明实验方法是可行的，结果是准确的。
同时，油滴实验也验证了光的粒子性。
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《基础物理》实验报告
学院：国际软件学院专业：软件工程2011 年 5 月14 日
一、实验目的
1.领会密立根油滴实验的设计思想；
2.运用密立根油滴仪测定油滴的电量，通过实验认识电子的存在，认识电荷的不连续性；
3.训练实验时应有的严谨态度和坚忍不拔的精神。
二、实验原理
按油滴作匀速直线运动或静止两种运动方式分类，油滴法测电子分为动态和平衡测量法。
1.动态测量法
考虑重力场中一个足够小油滴的运动，设此油滴半径为r,质量m1,空气是粘滞流体，故此运动油滴除重力和浮力外还有粘滞力的作用。
由斯托克斯定律，粘滞力于速度成正比，设油滴以匀速下落，则有
此处m2为与油滴同体积空气的质量，K为比例常数，g为重力加速度，油滴的受力分析图为：
由（1），（2）得出：
由三式，要测量油滴上的电荷q,需要分别测出m1,m2,E,Vr,Vf等物理量。
设油
条件以及其式中有些量和实验仪器有关，如d,s等，将这些与常数C代替，则(10)简化成:。