電子電荷量子化的實驗研究近代物理實驗畢業(yè)論文

1、電子電荷量子化的實驗研究電子電荷量子化的實驗研究密立根油滴實驗報告密立根油滴實驗報告摘要摘要：R.A..Milikan于19091917年間對微小油滴所帶的電荷量進行了不懈的測量，用大量的測量數(shù)據(jù)表明，電子的電量是不連續(xù)，或者叫做量子化的，所測得的基本電荷e=1.60c10?19用油滴法測量電子的電荷，可以用靜態(tài)（平衡）測量法或動態(tài)（非平衡）測量法，也可以通過改變油滴的帶電量，用靜態(tài)法或動態(tài)法測量油滴帶電量的改變量。該實驗采用了融合諸多

2、物理和技術的內容的靜態(tài)平衡法，在研究方法上有著獨特的風采。關鍵字關鍵字：密立根密立根油滴實驗靜態(tài)平衡電子電荷量子化1引言R.A..Milikan于19091917年間對微小油滴所帶的電荷量進行了不懈的測量，用大量的測量數(shù)據(jù)表明，電子的電量是不連續(xù)，或者叫做量子化的，所測得的基本電荷e=1.60c10?192實驗原理測量油滴所帶電荷量的方法是密立根提出來的，稱之為：平衡測量法。（1）讓帶點油滴處在豎直方向的電場中，調節(jié)兩極板電壓，令油滴在

3、兩極板間懸停，此時重力與電場力平衡mg=qvd式中q為油滴所帶電量，m為油滴的質量，U為兩極板間的電勢差，d為兩板間的距離。（2）在不加電場的情況下，小油滴受重力作用而降落，當重力與空氣粘滯阻力平衡時，它便作勻速下降，它們之間的關系是：mg=F1式中：mg──油滴受的重力，F(xiàn)1──空氣的粘滯阻力.由流體力學的斯托克斯定律可知：F1=6πσrv????nVttq102.011043.12314?????根據(jù)以上兩式，只要測出油滴下落兩毫米

4、所用的時間，測量出油滴在電場中不動的平衡電壓，就可以計算出油滴的半徑和電荷。3.實驗過程（一）儀器調節(jié)1將油滴照明燈接2.2V電源，平行極板接500V直流電源，電源插孔都在電源后蓋上。2調節(jié)調平螺絲，使水準儀的氣泡移到中央，這時平行極板處于水平位置，電場方向和重力平行。3將“均衡電壓”開關置于“0”位置，“升降電壓”開關也置于“0”位置。將油滴從噴霧室的噴口噴入，視場中將出現(xiàn)大量油滴，猶如夜空繁星。如果油滴太暗，可轉動小照明燈，使油滴更

5、明亮，微調顯微鏡，使油滴更清楚。（二）測量練習1練習控制油滴：當油滴噴入油霧室并觀察到大量油滴時，在平行極板上加上平衡電壓（約300V左右，“”或“”均可），驅走不需要的油滴，等待一至二分鐘后，只剩下幾顆油滴在慢慢移到，注意其中的一顆，微調顯微鏡，使油滴很清楚，仔細調節(jié)電壓使這顆油滴平衡；然后去掉平衡電壓，讓它達到勻速下降（顯微鏡中看上去是在上升）時，再加上平衡電壓使油滴停止運動；之后，再調節(jié)升降電壓使油滴上升（顯微鏡中看上去是在下降）

6、到原來的位置。如此反復練習，以熟練掌握控制油滴的方法。2練習選擇油滴：要作好本實驗，很重要的一點就是選擇好被測量的油滴。油滴的體積既不能太大，也不能太?。ㄌ髸r必須帶的電荷很多才能達到平衡；太小時由于熱擾動和布朗運動的影響，很難穩(wěn)定），否則，難于準確測量。對于所選油滴，當取平衡電壓為320V，勻速下降距離200.0?lcm所用時間約為20s左右時，油滴大小和所帶電量較適中，測量也較為準確。因此，需要反復試測練習，才能選擇好待測油滴。3速