实验三十九 密立根油滴实验
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实验三十九 密立根油滴实验. 指导教师：陈晓旭. 一、背景介绍 美国物理学家密立根在 1909 年 —1917 年所做的测量微小油滴上带所电荷的工作（即油滴实验），在全世界享负盛名，堪称物理实验的典范。 Millikan 在这一实验工作中花费了近 10 年的心血，而取得了有重大意义的研究成果。. 密立根油滴实验的成就 : (1) 证明电荷的不连续性，所有物体所带电荷都是基本电荷 e 的整数倍（电荷的量子化）。 (2) 测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为 。现公认 e 是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为： - PowerPoint PPT Presentation
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实验三十九
密立根油滴实验
指导教师：陈晓旭指导教师：陈晓旭
一、背景介绍美国物理学家密立根在 1909 年— 1917 年所做的测量微小油滴上带所电荷的工作（即油滴实验），在全世界享负盛名，堪称物理实验的典范。 Millikan 在这一实验工作中花费了近 10 年的心血，而取得了有重大意义的研究成果。
密立根油滴实验的成就 :
(1) 证明电荷的不连续性，所有物体所带电荷都是基本电荷 e 的整数倍（电荷的量子化）。(2) 测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为 。现公认 e 是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：
正是由于这一实验成就，他荣获了 1923 年诺贝尔物理奖。 八十多年过去了，物理学发生了根本变化，而这个实验又重新站到了实验物理的前列。近年来，根据这一实验的设计思想改进的用磁漂浮方法测量分数电荷的实验，使古老的实验又焕发青春，说明 Millikan 油滴实验富有巨大的生命力。
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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，并测定基本电荷的电荷值。2 ．通过对实验仪器的调整，油滴的选择、跟踪和测量，以及实验数据处理等。3. 培养学生严谨的科学实验态度。
二 . 实验原理 测量带电物体所带的电量，按油滴作匀速运动或静止两种运动状态分类，有动态测量法和平衡测量法。本实验采用平衡测量法。
密立根油滴仪（ ZKY-MLG-5 ）、显示器、喷雾器、钟油
实验仪器：
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1. 动态测量法
油滴在重力场中下降，且不受电场力
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油滴在电场中上升
2. 平衡测量法
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对于动态法实验中只需要测 U 、 tf 、 tr
对于平衡测量法实验中只需要测平衡电压 U、下落 s 的时间 tf 。
3. 实验装置
实验步骤：
一、仪器调整：
1 、调节水准仪，使主机放置平稳，打开主机与显示器电源。 2 、设置参数：选择平衡法。
二、测量练习：
1 、熟悉 0V 电压、工作电压、提升电压设置、记时。
2 、选择电量合适的油滴
a 、将工作电压设置为 150V 左右，然后喷油。
b 、调节显微镜焦距，在屏幕上找到油滴。
c 、找出移动速度缓慢的油滴（如迅速下落，说明油滴受电场力向下，迅速上升，说明油滴带电量太大。）。
3 、选择大小合适的油滴
a 、选择下落 1.6mm 高度的时间满足 20-40秒。
三、正式测量：
a 、将油滴移动到某条横线，调整工作电压，观察半分钟，使油滴此位置附近漂移不大，认为此电压为平衡电压 U 。
b 、测出油滴匀速下落 1.6mm 所用时间 tf 。
c 、对同一油滴测量 5次，同时选择不同的 6颗油滴进行测量。
d 、填写表一、表二计算出最后结果。
油滴 次数 U/V tf/s 油滴 次数 U/V tf/s 油滴 次数 U/V tf/s
1
1
2
1
3
1
2 2 2
3 3 3
4 4 4
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平均 平均 平均油滴 次数 U/V tf/s 油滴 次数 U/V tf/s 油滴 次数 U/V tf/s
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1
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2 2 2
3 3 3
4 4 4
5 5 5
平均 平均 平均
数据记录与处理：用平衡法：共测量 6 个油滴，每个油滴测 5次
数据表 1 ：测量元电荷电量原始数据
油滴 1 2 3 4 5 6
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Cei1910/
Ce 1910/
数据表 2 ： 数据分析
测量结果和不确定度的分析：
测量结果
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注意事项：
1 、油滴选择
2 、喷油一两次即可，不要喷太多，以免堵塞小孔。
3 、喷雾器使用
下周实验： 313教室实验 8液体表面张力使用 P104页拉脱法还要预习 P27 最小二乘法
