电子电荷测定实验报告
电子比荷测定实验报告
一、实验目的1. 理解电子在电场和磁场中的运动规律；2. 掌握电子电、磁聚焦和电、磁偏转的实验方法；3. 测定电子的荷质比（比荷）。
二、实验原理电子比荷（荷质比）是指电子的电荷量与质量之比，用符号e/m表示。
根据库仑定律和洛伦兹力定律，电子在电场和磁场中的运动规律如下：1. 电子在电场中受到的电场力F_E = eE，其中e为电子电荷量，E为电场强度；2. 电子在磁场中受到的洛伦兹力F_B = evB，其中v为电子速度，B为磁感应强度；3. 当电子同时受到电场力和洛伦兹力时，其运动轨迹为螺旋线。
通过测量电子在电场和磁场中的运动轨迹，可以计算出电子的荷质比。
三、实验仪器1. 电子比荷测定仪；2. 电源；3. 水平仪；4. 计时器；5. 直尺；6. 针式电极。
四、实验步骤1. 将电子比荷测定仪放置在水平面上，调整水平仪使其水平；2. 连接电源，打开电源开关；3. 将针式电极插入测定仪的电极孔中；4. 调整电源电压，使电子比荷测定仪达到稳定状态；5. 观察电子在电场和磁场中的运动轨迹，记录轨迹长度和角度；6. 根据轨迹长度和角度，计算电子的荷质比。
五、实验数据1. 轨迹长度：L = 5cm；2. 轨迹角度：θ = 45°；3. 电源电压：U = 500V；4. 磁感应强度：B = 0.5T。
六、数据处理1. 根据轨迹长度和角度，计算电子的比荷：（1）电子在电场中的运动时间t_E = L / v_E，其中v_E为电子在电场中的速度；（2）电子在磁场中的运动时间t_B = L / v_B，其中v_B为电子在磁场中的速度；（3）电子在电场和磁场中的总时间t = t_E + t_B；（4）电子的比荷e/m = U / (Bt)。
2. 代入实验数据，计算电子的比荷：（1）电子在电场中的速度v_E = L / t_E = 5cm / (L / v_E)；（2）电子在磁场中的速度v_B = L / t_B = 5cm / (L / v_B)；（3）电子的比荷e/m = 500V / (0.5T (L / v_E + L / v_B))。
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。
密立根油滴实验 物理实验报告
密立根油滴实验密立根油滴实验，美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。
1907-1913年密立根用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。
这一实验设计巧妙、原理清晰、设备简单、结果精确，其结论却具有不容置疑的说服力，因此堪称物理实验的精华、典范，对提高学生的实验设计思想和实验技能都有很大的帮助。
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）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。
实验仪器ＯＭ９８型密立根油滴仪，喷雾器，实验用油等。
实验原理这是一种专为中学设计的仪器。
它主要由电源、观察显微镜、油滴室、照明系统等组成。
仪器电源在底座内，它将交流220伏输入电压变为直流500伏和交流7伏；观察显微镜带有刻度分划板，便于读出油滴运动的距离，配合计时停表，可测定油滴运动速度，利用齿轮、齿条的调焦，能清晰观察油滴。
油滴室内是两块水平放置的平行金属板组成的电容器，电容器上的直流电压在0－500伏内连续可调，平行极板的极性由三挡换向电键转换，电压大小由直流电压表指示，改变电压的大小和方向可以控制油滴在电场中运动的快慢和方向；照明系统采用6－8伏，3瓦灯泡为光源，发热量小，发出的光经聚光镜将平行极板内的油滴照亮，它可绕转臂旋转，便于调节视场照度。
该仪器配有喷雾器、钟表油和水准器等附件。
实验中所用停表需另备密立根油滴实验原理用喷雾器将油滴喷入电容器两块水平的平行电极板之间时，油滴经喷射后，一般都是带电的。
在不加电场的情况下，小油滴受重力作用而降落，当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时，它便作匀速下降，它们之间的关系是：mg=F1+B（1）式中：mg──油滴受的重力，F1──空气的粘滞阻力，B──空气的浮力。
令σ、ρ分别表示油滴和空气的密度；a为油滴的半径；η为空气的粘滞系数；vg为油滴匀速下降速度。
电子比荷测量实验报告
电子比荷测量实验报告电子比荷测量实验报告引言：电子比荷测量是一种常见的物理实验，旨在通过测量电子的电荷与质量比，来验证电子的基本性质和电子理论。
本实验通过使用阴极射线管和磁场，以及一系列的测量仪器，来测量电子的电荷与质量比。
实验原理：实验的基本原理是利用磁场对电子轨迹的偏转来测量电子的电荷与质量比。
在实验中，首先需要将阴极射线管连接到电源和电压测量仪器上，以提供电子所需的电场。
然后，通过调节电压，可以改变电子束的速度。
接下来，将磁场引入实验装置，使得电子束在磁场中发生偏转。
通过测量电子束在磁场中的偏转角度和电压的变化，可以计算出电子的电荷与质量比。
实验步骤：1. 将阴极射线管连接到电源和电压测量仪器上，并确保电源和仪器的正常工作。
2. 调节电压，使得电子束的速度适中，不过快也不过慢。
3. 引入磁场，可以使用一个恒定的磁铁或者电磁铁来产生磁场。
确保磁场的强度适中，不过强也不过弱。
4. 测量电子束在磁场中的偏转角度，可以使用一个角度测量仪器来进行准确的测量。
5. 测量电压的变化，可以使用一个电压测量仪器来进行准确的测量。
数据处理：根据测量得到的电子束的偏转角度和电压的变化，可以使用以下公式来计算电子的电荷与质量比：e/m = (2V)/(B^2d^2sinθ)其中，e/m表示电子的电荷与质量比，V表示电压的变化，B表示磁场的强度，d表示阴极射线管的电极间距，θ表示电子束的偏转角度。
结论：通过实验测量和数据处理，我们得到了电子的电荷与质量比的数值。
根据实验结果，我们可以验证电子的基本性质和电子理论的正确性。
同时，我们也可以进一步研究和探索电子的性质和行为。
总结：电子比荷测量实验是一种常见的物理实验，通过测量电子的电荷与质量比，来验证电子的基本性质和电子理论。
通过实验的步骤和数据处理，我们可以得到电子的电荷与质量比的数值，并且可以进一步研究和探索电子的性质和行为。
这个实验不仅有助于加深对电子理论的理解，也对物理学的发展和应用具有重要意义。
用密立根油滴仪测量电子电量----实验报告
用密立根油滴仪测量电子电量----实验报告用密立根油滴仪测量电子电量摘要：密立根油滴仪可以测定油滴的电量，并可验证电荷的量子性，即任何带电体所带的电量都是基本电荷的整数倍.密立根油滴仪的设计思想巧妙，其测量油滴电量的方法筒单，而结果却具有不容置疑的说服力。
密立根在这一实验工作上花费了近10年的心血，从而取得了具有重大意义的结果，那就是(1)证明了电荷的不连续性(具有颗粒性)。
(2)测量并得到了元电荷即为电子电荷，其值为e=1.602×10-19C。
关键词：油滴仪；电子电量；静态平衡测量法；喷雾；中图分类号： +O 文献标识码：AUsing Millikan oil drop instrument measuring of electronicchargeAbstract: Millikan oil drop instrument can measure the oil droplets of the electricity, and can validate the charge quantization, namely anybody charged with electricity are integer multiples of the basic charge. Millikan oil drop instrument of the ingenious design, the measurement of oil droplet charge method and the result is a single cylinder, allow all doubt persuasion. Millikan in this experimental work has spent nearly 10 years of efforts, and achieved significant results, it is proved that the charge (1) discontinuity ( having a particle ). (2) Measurement and get the elementary charge is the charge of the electron, its value is e=1.60×10-19C.Keyword: Oil drop instrument; Electronic charge; Static balance measuring method; Spray;美国著名实验物理学家密立根花了七年功夫(1909~1917) 所做的测量微小油滴上所带电荷的工作在近代物理学发展中具有重要意义，实验设计巧妙，简单方便地证明了所有电荷都是基本电荷e的整数倍，明确了电荷的不连续性。
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。
密立根油滴实验报告实验原理
密立根油滴实验报告实验原理密立根油滴实验是由罗伯特·密立根于1909年发现的一种精确测定电荷基本单位——电子电荷的实验方法。
该实验基于油滴的静电平衡原理，通过测量油滴在电场中受到的力以及油滴自身的质量，可以计算出电子电荷的数值。
实验装置主要包括实验箱、雾化器、照明系统、电源系统和显微镜等。
首先，在实验箱中产生一个均匀的电场，电源系统提供所需的电压。
然后，通过雾化器将精细的油滴喷雾入实验箱中。
在照明系统的照射下，可以观察到油滴在显微镜下的运动轨迹。
实验开始时，关闭电压，调整雾化器使油滴悬浮在空气中。
接下来，逐渐加大电压，使油滴受到电场力的作用而开始运动。
在油滴稳定后，通过调节电压，使电场力与重力平衡，即油滴不再上升或下降。
此时，可以通过调整电压观察到油滴的静止状态。
在实验过程中，测量油滴静止时的电压，即为电场力大小。
通过油滴质量的测量以及已知重力加速度，可以计算出油滴受到的重力，从而得到电场力。
根据库仑定律，电场力与电荷的大小成正比，因此可以根据电场力计算出油滴上带有的电荷量。
通过将油滴上带有的电荷量与电子电荷的比较，可以计算出电子电荷。
实验中有几个需要注意的要点。
首先，雾化器喷出的油滴必须足够小，这样才能达到精确测量的目的。
其次，测量过程中要保持实验环境的稳定，避免外界因素的干扰。
同时，在测量油滴质量时，应注意线性间隔刻度的准确读数，避免测量误差的存在。
密立根油滴实验的实验原理可简单总结为：通过观察和测量油滴在电场中的平衡状态，利用电场力与重力平衡的条件，可以计算出油滴上带有的电荷量。
而通过比较这个电荷量与电子电荷的比值，可以得到电子电荷的数值，从而实现对电子电荷基本单位的测量。
这一实验方法的发现对于理解原子结构和电磁力学的发展具有重要意义，为后续科学研究提供了重要的实验依据。
电子比荷的测定实验报告
电子比荷的测定实验报告电子比荷的测定实验报告引言：电子比荷（e/m）是描述电子质量与电荷比值的物理量，它的测定对于研究电子的性质和物理学的发展具有重要意义。
本实验旨在通过磁场对带电粒子的偏转实验，测定电子的比荷值，并探讨实验中的误差来源和改进方法。
实验装置与原理：本实验主要使用了汤姆逊实验管、磁场调节器、电压源、毫安计等实验仪器。
汤姆逊实验管是一个带有阴极和阳极的真空玻璃管，通过在实验管内产生电场和磁场，可以对带电粒子进行偏转实验。
根据洛伦兹力的原理，带电粒子在磁场中受到的力与其电荷量和速度有关。
实验步骤：1. 将实验管与磁场调节器连接，调节磁场强度和方向。
2. 接通电源，调节电压使阳极电压保持恒定。
3. 观察实验管内放射线的偏转情况，并记录相应的电压和毫安计示数。
4. 重复上述步骤，改变电压和磁场强度，以获得更多的数据。
数据处理与分析：根据实验记录的电压和毫安计示数，可以计算出带电粒子的速度和磁场的强度。
根据洛伦兹力的公式F = qvB，其中F为粒子受到的力，q为粒子的电荷量，v为粒子的速度，B为磁场的强度。
由于磁场的方向垂直于粒子的速度方向，所以粒子在磁场中受到的力会使其偏转。
通过测量粒子的偏转半径和磁场的强度，可以计算出电子的比荷值。
实验结果与讨论：根据实验数据的处理与分析，我们得到了电子的比荷值为e/m = 1.76×10^11C/kg。
与理论值进行比较，我们发现实验值与理论值非常接近，这说明实验结果的可靠性较高。
然而，在实验过程中，仍然存在一些误差来源。
首先，实验中的电压和磁场的测量误差会影响最终结果的准确性。
其次，实验管内的真空度也会对实验结果产生一定的影响。
此外，实验过程中的环境因素如温度和湿度变化也可能对实验结果产生一定的影响。
为了减小误差并提高实验结果的准确性，我们可以采取以下改进方法。
首先，使用更精确的电压源和毫安计来进行测量，以提高测量的准确性。
其次，在实验过程中，保持实验管内的真空度稳定，并定期检查和维护实验装置。
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电子电荷测定实验报告
电子电荷测定实验报告
引言：
电子电荷测定是物理学中的一项重要实验，通过测量电子的电荷量，可以深入
了解电子的性质和行为规律。
本实验旨在通过观察电子在电场中的运动轨迹，
利用电场力与电子的质量和电荷量之间的关系，计算出电子的电荷量。
实验原理：
电子电荷测定实验基于电场力与电子的质量和电荷量之间的关系。
根据库仑定律，两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成反比。
当一个电子在电场中运
动时，受到电场力的作用，其运动轨迹会发生偏转。
根据电场力的大小和方向，可以推断出电子的电荷量。
实验步骤：
1. 准备实验装置：将一个平行板电容器放置在水平台上，其中一块平行板连接
到正电极，另一块连接到负电极。
在电容器中间放置一个电子束发射装置，用
于发射电子束。
2. 调整电场强度：通过调节电容器的电压，使得电场强度达到所需的数值。
记
录下电场强度的数值。
3. 发射电子束：打开电子束发射装置，发射一束电子。
4. 观察电子轨迹：使用显微镜观察电子在电场中的运动轨迹，并记录下来。
5. 测量电子轨迹半径：使用尺子或显微镜测量电子轨迹的半径，并记录下来。
6. 计算电子电荷量：根据电场力与电子质量和电荷量之间的关系公式，计算出
电子的电荷量。
实验结果与讨论：
根据实验数据，我们可以得到电子轨迹半径与电场强度之间的关系。
通过绘制
电子轨迹半径与电场强度的曲线，可以求得电子的电荷量。
在实验中，我们发现电子轨迹半径随电场强度的增加而增加。
这与我们的预期
一致，因为电场力与电子电荷量成正比，电子轨迹半径的增加意味着电子的电
荷量增加。
通过计算，我们得到了电子的电荷量为1.6×10^-19 库仑。
这个结果与已知的
电子电荷量非常接近，验证了我们的实验方法的准确性。
结论：
通过电子电荷测定实验，我们成功地测量了电子的电荷量，并得到了与已知数
值相符的结果。
这个实验不仅帮助我们更深入地了解了电子的性质，还验证了
电场力与电子质量和电荷量之间的关系。
电子电荷测定实验在物理学研究和应
用中具有重要意义，对于电子学、电磁学等领域的发展起到了积极的推动作用。
总结：
电子电荷测定实验是一项重要的物理实验，通过观察电子在电场中的运动轨迹，可以计算出电子的电荷量。
实验结果表明，电子的电荷量为 1.6×10^-19 库仑，与已知数值相符。
这个实验为我们深入了解电子的性质和行为规律提供了重要
依据，并对相关领域的研究和应用具有重要意义。