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《密立根油滴實驗數(shù)據(jù)處理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、密立根油滴實驗數(shù)據(jù)處理羅澤海摘要:本文主要討論了大學(xué)物理實驗中的密立根油滴實驗數(shù)據(jù)處理。其中主要講解了MOD-8型密立根油滴實驗儀的使用及其實驗實驗事項、密立根油滴實驗的基本原理,重點介紹密立根油滴實驗平衡測量的數(shù)據(jù)處理,實驗數(shù)據(jù)處理過程由的數(shù)值計算和圖形繪制來實現(xiàn),通過運用microsoftexcel圖表對數(shù)據(jù)處理,計算出電荷e的實驗值幷與理論值進行比較,作出實驗誤差小結(jié)個人預(yù)見。關(guān)鍵詞:油滴實驗數(shù)據(jù)處理個人預(yù)見DensegrainrootoildropsexperimentaldataprocessingLuozehaiAbstract:Th
2、ispaperdiscussesthephysicsexperimentMillikanoildropexperimentdataproce-ssing.MainlyexplainedMOD-8typeMillikanoildropexperimentandtheexperimentusingtheexperimentalinstrumentmatters,Millikanoildropexperimentofthebasicprinciples,focusingonbalanceMillikanoildropexperimentmeasurem
3、entdataprocessing,dataprocessingprocessfromthenumericalcomputationandgraphicsrenderingtoachieve,throughtheuseofmicrosoftexcelchartofdataprocessingtocalculatethechargeeoftheexperimentaldataarecomparedwiththetheoreticalvalueBing,individualspredictedtoexperimentalerrorsummary.Ke
4、ywords:OilDropExperiment;DataProcessing;Individualpredicted目錄目錄III第1章緒論1第2章MOD-8型密立根油滴實驗儀概述12.1儀器用途、特點及其主要參數(shù)12.2儀器簡介22.3儀器立體結(jié)構(gòu)介紹3第3章密立根油滴實驗的基本原理43.1密立根油滴實驗的基本原理4第4章數(shù)據(jù)記錄和計算64.1油滴儀的調(diào)節(jié)64.2CCD電子顯示系統(tǒng)的安裝與調(diào)整64.3靜態(tài)法測量74.4平衡測量法數(shù)據(jù)解析74.5對同一油滴平衡測量法數(shù)據(jù)記錄84.6對不同油滴運用平衡測量法數(shù)據(jù)記錄11第5章幾種常用的數(shù)據(jù)處理方法
5、135.1驗證法135.2作圖法155.3對作圖法的改進16第6章測試結(jié)果與理論分析186.1理論誤差186.2測量誤差196.3總結(jié)19成果聲明:20致謝:20主要參考文獻:21第1章緒論電荷有兩個基本特征:一是遵循守恒定律;二是具有量子性。所謂量子性是說存在正的和負(fù)的電荷,一切帶電物體的電荷都是基本電荷的整數(shù)倍。而在知道這些之前,1834年法拉第通過實驗驗證了電解定律:等量電荷通過不同電解濃度時,電極上析出物質(zhì)的量與該物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量成正比。電解定律解釋了電解過程中,形成電流的是正、負(fù)離子的運動,這些離子的電荷是基本電荷的整數(shù)倍。1897年湯姆
6、孫證明了電荷的存在,幷測量了這種基本粒子的荷質(zhì)比,然而直接以實驗驗證電荷量子性并以尋求基本電荷為目的的實驗則首推密立根油滴實驗。1907-1913年密立根用在電場和重力場中運動的帶電油滴進行實驗,發(fā)現(xiàn)所有油滴所帶的電量均是某一最小電荷的整數(shù)倍,該最小電荷值就是電子電荷,證明電荷的不連續(xù)性(具有顆立性),所有電荷都是基本電荷e的整數(shù)倍,同時測量并得到了基本電荷即為電子電荷,其值為e=1.59×10-19C。密立根油滴實驗作為“最美麗”的十大物理實驗之一,是用油滴法準(zhǔn)確測定了電子的電量并證明了電荷的量子性,在近代物理學(xué)發(fā)展史上具有重要意義,該實驗已經(jīng)
7、近百年了,實驗儀器不斷更新,測量也變得更加方便,但是其中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)——數(shù)據(jù)處理始終未能很好的解決.為了獲得基本電荷量,必須求出一組油滴電量的最大公約數(shù),但是在實驗誤差存在的情況下,求最大公約數(shù)是相當(dāng)困難的,目前主要采用倒算法、電量統(tǒng)計直方圖法和歐幾里得算法。第2章MOD-8型密立根油滴實驗儀概述2.1儀器用途、特點及其主要參數(shù)(一)用途:MOD-8型密立根油滴實驗儀是通過帶電油滴在靜電場和重力場中運動的測量,驗證電荷的不連續(xù)性(具有顆粒性),幷測定基本電荷e電量的儀器。(二)特點:MOD-8型油滴實驗儀是密立根油滴實驗最為先進的實驗儀,具有標(biāo)
8、準(zhǔn)一體化設(shè)計,與“組合式”油滴儀相比有無法比擬的一系列優(yōu)良性能:它光、機、電設(shè)計新穎,攜帶方便。(三)主要參數(shù)平均相對誤差≤3%平行極板