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文档简介

1、实验3-1 密立根油滴实验,南开大学基础物理实验教学中心 近代物理实验室,大 纲,实验开设背景 实验目的 实验原理 实验装置 实验内容与方法 思考题,实验开设背景,直接地显示出了电量的量子化，并最早地测定了电量的最小单位基本电荷电量e 巧妙地将微观量测量转化为宏观量测量,实验目的,了解密立根（R. A. Millikan）将基本电荷的测量转化为宏观分测量的实验思想，以及实现精确测量所做的努力； 掌握用油滴法测量基本电荷量的方法，并测定基本电荷量； 通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严谨的实验作风的训练。,实验原理,（一）基本原理,带电油滴在平行板电场中的受力,实验原理,受力分析：,（1）重

2、力F1：,（2）空气浮力F2：,（3）电场力F3：,（4）空气粘滞阻力F4：,实验原理,（二）油滴半径r的测量,油滴以速度Vg匀速下降时满足：F1F2=F4 可得：,实验原理,（三）空气粘滞系数的修正,实验中选用的油滴很小，空气已不能看作是连续媒质，需对空气粘滞系数进行修正。,A为修正常数。,实验装置,实验装置,实验内容与方法,（一）静态测量法：,对选定的带电油滴，通过调节加在A、B两极板上的电压使其静止，记下平衡电压V，然后将电压去掉，油滴下落，测量油滴匀速通过距离Sg所用的时间tg。计算出油滴匀速下落的速度Vg，油滴的半径r，计算油滴所带电量q。,（二）动态测量法：,对选定的带电油滴，先在两极板不加电压的情况下，测出油滴匀速下落Sg距离所需要的时间tg，以求出油滴匀速下落的速度Vg，然后，在两极板上加一适当的电压，使油滴以适宜的速度匀速向上运动。记下这时的电压V，测量油滴通过SE所需时间tE。计算出两极板上加电压V时，油滴匀速上升的速度VE进而计算出油滴所带电量q。,共测10个油滴，分别求出其各自所带电量，求出这些电量的最大公约数，即e值，并与精确值作比较，求出本实验值的相对误差。,思考题:,试定性分析本实验的误差来源。 已知油滴仪上所用的电压表是1.5级，两极板间距d和 分划板标尺误差为210-5m，设空气粘滞系数误差为 210-7k

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