密立根油滴实验采用了什么技术

⑴ 关于密里根油滴实验

密里根油滴实验

电子电荷是一个重要的基本物理量，对它的准确测定有很大的意义。1883年由法拉第电解定律发现了电荷的不连续结构；1897年J J 汤姆逊通过对阴极射线的研究，测量了电子的荷质比，从实验上发现了电子的存仿绝在；而用个别粒子所带的电荷的方法来直接证明电荷的分立性，以及首先准确测定电子电荷的数值，则是由密立根（Milton）在1911年完成的。本实验就利用密立根油滴实验仪验证电荷的不连续性，并求出电子所带的电量。从实验结果可以看出，任何油滴从空气中捕获的电荷都是最小电荷的整数倍。

密立根油滴实验历来是一个着名而有启发性的实验，它设计巧妙，结果准确。在实验中，认真选择油滴，耐心跟踪和测量，培养一丝不苟的科学实验态度。

实验中要学会选择合适的油滴，并且熟练控制油滴以进行多次测量。计算每个油滴的带电量，这里采用倒过来验证的方法，即用公认的电子电量值去除每个油滴的电量，并取一最接近的整数，用这个整数除油滴的电量，得到电子电荷的测量值。

该实验是一个近代物理实验，难度系数：1.00，适合自动化、电子信息工程、电气工程及其自动化、机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型及控制工程、资源勘查工程、勘查技术与工程、船舶与海洋工程等专业以及对近代物理理论和实验感兴趣的同学选做。

实验内容

1、正确选择和控制油滴。一般选择平衡电压在200V以上，匀速下降2mm距离用时间20-30S的油滴。如果油滴过大，下降速度会过快，油滴过小，则布朗运动明显。

2、用平衡法测量油滴匀速下降2mm所用的时间。共选择5颗油滴，每个油滴测量5次。

3、计算每个油滴的带电量，然后计算电子电荷。这里我们采用倒过来验证的方法 ，即用公认的电子电量值去除每个油滴的电量，取一个最接近的整数，再用这个整数除油滴的电量，从而得到电子电荷的测量值。

4、将电子电荷的测量值与理论值进行比较，计算相对百分误差。

仪器简介

密立根油滴仪，包括水平放置的平行极板（油滴盒）、调平装置、照明装置、显微镜、电源、计时器（秒表）、实验用油、喷雾器等。

预习要求

1、通过分析油滴在极板间的受力情况，理解平衡法测量油滴电量公式的推导过程。

2、明白整个实验的大致过程，如选择5个合适的油滴，每个油滴测量多次；计算每个油滴的带电量；求解电子电量。

3、根据要求画出实验数据表格。

问题解答

1、打开仪器电源开关并喷入油雾后，仍看不到油滴，可能的原因有：

（1）备孝姿显微镜调焦不准确性。同学可自己调节。

（2）极板上的小孔被堵塞慎纳了。此时应请老师来处理，因为极板上有高压电，折装极板前必须关闭仪器电源！

2、为了证明电荷的不连续性和所有电荷都是基本电荷e的整数倍，并得到基本电荷e值，最有说明力的方法是对实验所测得的各个油滴电量q求最大公约数，这个最大公约数就是基本电荷e，也就是电子电荷。但由于这样处理较繁琐，测量时的误差又可能较大，因而求出最大公约数比较困难。

这是采用的倒过来验证的方法，严格说来只能作为一种实验验证方法。

3、对某一个油滴测量了一次或几次后，监视器屏幕上油滴的象可能会变得不清楚了。这是因为由于空气的影响，油滴上下反复运动几次后，水平方向发生了移动，从而造成显微镜调焦不准了，此 时只要微调显微镜调焦旋钮即可。

思考讨论

1、如何判断油滴是否处在平衡状态？

2、实验中如何选择合适的油滴进行测量？

3、试分析空气浮力对实验结果的影响。

4、在实验过程中，如果未调节器水平螺丝，即极板没有处于水平状态，则对实验结果有什么影响？

5、操作时怎样使油滴在计时开始时已经处于匀速运动状态？

注意事项

1、使用喷雾器往油雾室喷油时，不要连续喷多次，一般喷一下即可。以防堵塞极板上的小孔。

2、正确控制选中的油滴，不要跑出显示器的屏幕。要求每个油滴测量6-10次。

3、实验完毕，记录室温和空气的粘滞系数，数据处理时要用到。

⑵ 密立根油滴实验怎样完整论述

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，一般都丛瞎是带电的。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。因此油滴受的重力为 mg=4/3πa^3δg(注：a^3为a的3次方，以下均是)，空气的浮力 mg=4/3πa^3ρg，空气的粘滞阻力f1=6πηaVg （流体力学的斯托克斯定律 ，Vg表示v下角标g）。于是（1）式变为：
4/3πa^3δg=6πηaVg+4/3πa^3ρg
可得出油滴的半径a=3(ηVg/2g(δ-ρ))^1/2（2）
当平行电极板间加上电场时，设油滴所带电量为q，它所受到的静电力为qE，E为平行极板间的电场强度，E=U/d，U为两极板间的电势差，d为两板间的距离。适当选择电势差U的大小和方向，使油滴受到电场的作用向上运动，以ve表示上升的速度。当油滴匀速上升时，可得到如下关系式：
F2+mg=qE+B（3）
上式中F2为油滴上升速度为Ve时空气的粘滞阻力：
F2=6πηaVe
由（1）、（3）式得到油滴所带电量q为
q=(F1+F2)/E=6πηad/(Vg+Ve)（4）
（4）式表明，按（2）式求出油滴的半径a后，由测定的油滴不加电场时下降速度vg和加上电场时油滴匀速上升的速度ve，就可以求出所带的电量q。
注意上述公式的推导过程中都是对同一个油滴而言的，因而对同一个油滴，要在实验中测出一组vg、ve的相应数据李圆。
用上述方法对许多不同的油滴哪郑塌进行测量。结果表明，油滴所带的电量总是某一个最小固定值的整数倍，这个最小电荷就是电子所带的电量e。

⑶ 物理学中的‘油滴实验’具体是怎么做的 在当时现有的科技水平下是怎么用这个实验测出荷质比的.

测定基元电荷的实验.为密立根所做 ,故又称密立根油滴实验 .1910年R.A.密立根设计了一种直段运握接测量附着在小油滴上的微量电荷的方法,将油雾从上下放置的平行板电极的上板小孔中喷入,在喷雾过程中形成的悄御细小油滴带电,它们在重力、空气浮力和粘滞力以及平行板间所加的电场作用力的作用下徐徐下降或浮升.在强光照射下从侧面的显微镜中可清晰地观察到油滴的运动.通过油滴移动的距离和经历的时间,可测定其速度,根据所测的数据可确定油滴所带的电荷.在1910～1916年间 ,密立根和他的合作者测定了几千个油滴的电荷,在1／1000的精度范围内,每个油滴所带的电荷等于一个最小电荷的整数倍 ；用X射线或镭射线照射油滴,油滴所握庆带电荷发生改变,引起其速度变化,所测数据表明油滴所带电荷的改变也是该最小电荷的整数倍,密立根测出该最小电荷值.实验无可辨驳地说明电荷具有基本的固有单元,奠定了原子物理学的基础.

⑷ 密立根油滴实验原理

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，小油滴受重力作用渗衡而降落。它们之间的关系是：mg=F1+B。如喊冲当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时，它便作匀速下降。油滴实验是罗伯特·安德鲁·密立根与其学生在美国芝加哥大学渣歼瑞尔森物理实验室所进行的一项物理学实验，该实验首次测量出了电子的电荷量。

⑸ 密立根油滴实验,准确测量油滴下落速度,油滴仪采取了什么措施

用分辨率较高的CCD成像,可以选取适当大小的油滴,观察油滴运动,并且直接标有刻度方便读距离.
极板电压的大小和方向可以自由调节,控制油滴的速度为适当值,并且结合动态法和静态法测量.使用动态法时尽量选取运动了一段时间的油滴,以保蠢迅证枝磨油滴以不再加速,而处猛档斗于匀速直线运动.

⑹ 密立根油滴实验的原理是什么

因为油滴上电荷的改变具有方向性，而测量时间的误差具有随机性，所以将测量出的时间和标准值相比较：

若测量出的时间只分布在标准值的某一侧， 则有极大的可能是由油滴上电荷的改变而造成的误差；若测量出的时间分布在标准值的两侧，且基本符合随机误差分布原理，则最可能是在测量时间过程中产生的误差。

通过测量同一距离所用的时间，如果所用时间有明显的渣迹改变，则说明油滴所带的电荷量改变。

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。

(6)密立根油滴实验采用了什么技术扩展阅读：

密立根设置了一个均匀电场，方法是将两块金属板以水平方式平行排列，作为两极，两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞，其中三个是用来昌猜将光线射入装置中，另外一个则设有一部显微镜，用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由如迅并控制电场来改变位置。

为了避免油滴因为光线照射蒸发而使误差增加，此实验使用蒸气压较低的油。其中少数的油滴在喷入平板之前，因为与喷嘴摩擦而获得电荷，成为实验对象。

⑺ 密立根通过油滴实验测出了什么

密立根通过油滴实验测出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。电荷，为物体或构成物体的质点所带的正电或负电，带正电的粒子叫正电荷（表示符号为“+”），带负电的粒子叫负电荷（表示符号为“﹣”）。也是某些基本粒子（如电键凯子和质子）的属性，悄亮巧同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

罗伯特·安德鲁·密立根（RobertAndrewsMillikan，1868年3月22日—1953年12月19日），美国实验物理学家、1923年诺贝尔物理学奖得主。1896年-1921年间，密立根担任美国芝加哥大学物理学教授启键，并进行了一系列测定电子电荷以及光电效应的工作，包括着名的油滴实验，因而获得1923年诺贝尔物理学奖。1921年起，密立根在美国加州理工学院任教，直至1945年退休。

⑻ 密立根油滴实验是怎样操作的

密立根设置了一个均匀电场，方法是将两块金属板以水平方式平行排列，作为两极，两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞，其中三个是用来将光线射入装置中，另外一个则设有一部显微镜，用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。

为了避免油滴因为光线照射蒸发而使误差增加，此实验使用蒸气压较低的油。其中少数的油滴在喷入平板之前，因为与喷嘴摩擦而获得电荷，成为实验对象。

(8)密立根油滴实验采用了什么技术扩展阅读：

实验背景

1897年汤姆生发现了电子的存在后，人们进行了多次尝试，以精确确定它的性质。汤姆生又测量了这种基本粒子的比荷（荷质比），证实了这个比值是唯一的。许多科学家为测量电子的电荷量进行了大量的实验探索工作。

电子电荷的精确数值最早是美国科学家密立根于1917年用实验测得的。密立根在前人工作的基础上，进行基本电荷量e的测量，他作了上百次测量，一个油滴要盯住几个小时，可见其艰苦的程度。密立根通过油滴实验，精确地测定基本电荷量e的过程，

实验意义

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，科学家用类似的方法确定出基本粒子──夸克的电量。

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。

⑼ 油滴实验是什么

密立根油滴实验，美国物理学家密陪指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芦型配滴进行实验，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。

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⑽ 密立根静态平衡法是什么

密立根油森棚滴实验有两种基本的方法, 即动态法和静态平衡法。这两耐掘种方法都是从观察和测量带电油滴在电场中的运动规律入此亩则手的, 运动规律不同导致实验方法有一定区别。为了获得比较精确的测量结果, 尽可能把油滴受到的各种作用和修正因素都考虑进去。