科大奥锐物理实验报告密立根油滴实验

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 平衡电压 油滴匀速下降2mm所用时间 1 198 21.9 2 198 21.24 3 198 21.22 4 198 21.13 5 198 21.9 6 198 21.27 7 198 21.18 8 198 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 电压 油滴匀速上升2mm所用时间 油滴匀速下降2mm所用时间 1 301 42.14 2 301 41.89 3 301 41.71 4 301 41.94 5 301 42.3 6 301 41.75 7 301 41.7 8 301 41.74 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。