密立根油滴实验

1、dqEmgLF1F2U334am gamg334gaF3134 由于表面张力的作用，油滴一般呈小球状。设由于表面张力的作用，油滴一般呈小球状。设油滴的密度为油滴的密度为 ，半径为，半径为a a ，则油滴的质量，则油滴的质量m m为：为：重力及空气浮力可表示为重力及空气浮力可表示为：根据斯托克斯定律根据斯托克斯定律空气阻力可表示为：空气阻力可表示为：h h为为空气的粘滞系数，空气的粘滞系数，a油滴的半径油滴的半径,n n为油滴速度。为油滴速度。vaFh62 fagagah6343433)(29hgaf 在不加电压的情况下，在不加电压的情况下，当油滴下落速度达到某一数值时，当油滴下落速度达到某一数

2、值时，油滴所受合外力等于零，油滴以匀速油滴所受合外力等于零，油滴以匀速n nf下降。此时有：下降。此时有：当在平行极板上加电压当在平行极板上加电压U U，油滴处在场强为，油滴处在场强为E E的静电场中的静电场中，设电场力，设电场力qEqE与重力相反，油滴加速上升，当油滴上升速与重力相反，油滴加速上升，当油滴上升速度达到某一数值时，油滴所受合外力等于零，油滴以匀速度达到某一数值时，油滴所受合外力等于零，油滴以匀速n ne e上升上升, ,则有则有qEgaagae3334634h实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等，设都为L，测出油滴匀速下降的时间tf,匀速上升的时间为te,则 fftLvee

3、tLvpab1hh 实验中油滴半径约为实验中油滴半径约为1010-6-6m m 左右，此半径与空气分子左右，此半径与空气分子 间的间隙大致相等，因此空气的粘滞系数修正为：间的间隙大致相等，因此空气的粘滞系数修正为：P为大气压强，b为修正常数。2123)1()11(9)(21)(218ffetttLgpbLUdgqhh 由以上方程联立解得：由以上方程联立解得：此式是本实验的基本公式此式是本实验的基本公式2323)1(9)(21)(218ftLgpbLUdgqhh相对与动态测量法，此法称为相对与动态测量法，此法称为平衡测量法平衡测量法1 实验装置2357891电压换向开关 、2电压调节旋钮、3数字

4、电压表 4、数字计时器5油滴盒、6计时按钮，7、监视器8、显微镜、9、CCD摄像头，10、计时复位按钮1064 练习控制油滴：如果用平衡法实验喷入油滴后，在平行极板上加工作（平衡）电压250伏特左右，工作电压选择开关置“平衡”档，驱走不需要的油滴，直到剩下几颗缓慢运动的油滴为止。注视其中的某一颗，仔细调节平衡电压，使这颗油滴静止不动。然后去掉平衡电压，让它自由下降，下降一段距离后再加上“提升”电压，使油滴上升。如此反复多次地进行练习，以掌握控制油滴的方法。 练习选择油滴：要做好本实验，很重要的一点是选择合适的油滴。选的油滴体积不能太大，太大的油滴虽然比较亮，但一般带的电量比较多，下降速度也比较

5、多，下降速度也比较快时间不容易测准。油滴也不能选的太小，太小则布朗运动明显。通常可以选择平衡电压在200伏特以上，其大小和带电量都比较合适。 平衡法测量：平衡法测量： 用平衡测量法测量油滴匀速下降一段距离l时要测量的有两个量。一是平衡电压U，另一个是油滴匀速下降一段距离l所需要的时间tg。平衡电压必须经过仔细的调节，并将油滴置于分化板上某条横线附近，以便准确判断出这颗油滴是否平衡了。 测量油滴下降l所需要的时间tf时，为了在按动计时器时有所思想准备，应先让它下降一段距离后再测量时间。选定测量的一段距离l，应该在平衡极板之间的中央部分，即视场中分划的中央部分。若太靠近上极板，电场不均匀，会影响测量结果。太靠近下电极板，测量完时间后，油滴容易丢失，影响测量。一般取l=0.200cm比较合适。 对同一颗油滴进行610次测量，而且每次测量都要重新调整平衡电压。如果油滴逐渐变得模糊，要微调测量显微镜跟踪油滴，勿使丢失。 测完一颗油滴后，将平衡电压调为零，并打在“下落”档，重新喷油，选择油滴测量。本实验中要对多个油滴进行测量。 qn1n2q1q2钟油密度： )20(98103ckgm30986(10)kgmc空气粘滞系数：