五邑大學物理實驗報告最終版

《五邑大學物理實驗報告最終版》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、物理實驗演講實驗項目：密立根油滴實驗小組成員：AP0806520林超健AP0806528譚維鵬密立根油滴實驗，美國物理學家密立根所做的測定電子電荷的實驗。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.實驗目的了解密立根油滴實驗儀的結(jié)構以及利用油滴測定電子電荷的設計思想和方法。通過對帶電油滴在重力場和電場中運動的測量，驗證電荷的不連續(xù)性，并測定電子的電荷值。實驗儀器：密立根油滴儀實驗原理利用油滴測量電子電荷的基本思想是：帶電油滴在電場、重力場以及空

2、氣阻力的共同作用下，將靜止或作勻速運動，通過測量所加電場的電壓和勻速運動的速度，從而測出帶電油滴所帶電量，進而測量不同的油滴所帶電量。實驗步驟（1）打開電源，整機開始預熱10分鐘。（2）調(diào)節(jié)儀器底部左右兩只調(diào)節(jié)螺栓，使水泡指示水平。（3）按確認鍵，啟動CCD。（4）調(diào)節(jié)工作電壓調(diào)節(jié)旋鈕，是電壓達400V左右。（5）調(diào)節(jié)CCD的焦距，使顯示器顯示清晰，明暗度適當。（6）用油滴噴管對準噴口（噴管口稍微向里面伸入），噴出油滴。（7）觀察顯示器中各油滴的運動情況，尋找一粒上升的，而且上升速度合適（約1～2秒/格為宜）的油滴。（8）發(fā)現(xiàn)合適的油滴，調(diào)

3、節(jié)電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使油滴達到平衡狀態(tài)（此時電壓變?yōu)?00V左右為宜）。（9）按下“提升”按鈕，使油滴上升到“0”刻度線以上。（10）按下“工作”按鈕，此時“0V”處燈亮起，油滴以勻速往下落。（11）當油滴下落到“0”刻度線處時，按下“計時”按鈕，此時儀器開始計算油滴下落時間。（12）當油滴下落到“1.6”刻度線處時，按“停止”按鈕，此時計時停止。（13）按下“確認”按鈕，此時顯示器上顯示油滴下落時間等數(shù)據(jù)。（14）分別選出5粒以上油滴重復以上步驟，得出五組數(shù)據(jù)后，儀器自動計算出油滴下落過程中各種數(shù)據(jù)。（15）利用以上數(shù)據(jù)進行計算，求出要求的結(jié)

4、果。油滴編號平衡電壓U（v）油滴勻速下降時間tg（s）油滴帶電量12345120110.3510.0110.1510.219.8714.242X10-19223210.3110.4110.3010.2510.005.045X10-1931718.798.948.948.878.9620.611X10-1942838.98.99.08.98.917.50X10-1952887.87.97.97.87.721.1X10-19實驗數(shù)據(jù)編號12345q/10-19C14.24X10-195.05X10-1920.61X10-1917.50X10-1

5、921.1X10-19n=q/e8.93.212.910.913.2N93131113e0/10-19C1.58X10-191.68X10-191.59X10-191.59X10-191.62X10-19百分誤差1.3%4.8%0.6%0.6%1.2%實驗數(shù)據(jù)處理采用“倒過來驗證法”算出各油滴所帶基本電荷數(shù)目n，并對其四舍五入取整數(shù)N，由N反推算出電子電荷值e0如下表實驗結(jié)論通過密立根油滴實測電荷量可以驗證電荷的不連續(xù)性，電子電荷量接近1.6X10-19c。實驗誤差分析與改進實驗儀器是否水平，具體為平行極板是否水平，這直接關系到所加電壓的有

6、效值油滴選取要適當，體積太大的油滴一般帶電量比較多，下降速度也快，這使得油滴運動的時間測不精準，也使得后期采用“倒過來驗證法”處理數(shù)據(jù)時以為電量過大而造成較大的誤差。而油滴太小不但亮度不夠不方便觀察追蹤，其布朗運動也較為明顯，因此所測數(shù)據(jù)不可靠，本實驗中選取平衡電壓在150到400左右，在20s左右時間內(nèi)勻速下降2mm的油滴。在油滴下落的測量過程中，儀器受振動影響很大，因此在實驗中應注意避免對儀器造成振動。長時間地監(jiān)察一顆油滴，由于揮發(fā)將使油的質(zhì)量不斷減少，油滴的半徑也會減少，因此，若要減少由此帶來的誤差，實驗者在實驗中應做到快而準，減少不

7、必要的時間浪費，這要求實驗者必須對實驗有充分了解，且進行足夠的油滴操作練習油滴的特殊選擇要求及實驗測量的大量性，使得實驗者易出現(xiàn)煩厭的情緒，這對實驗進行造成很大的影響，建議指導老師可以更為強調(diào)本實驗對培養(yǎng)學生嚴肅認真和一絲不茍的科學實驗方法和態(tài)度這一重要目的。