密立根油滴实验数据处理希望借用做过该实验的同学的数据包括下落时间t,每个油滴的电量q,每个油滴所带电荷数n.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 14:41:25
密立根油滴实验数据处理希望借用做过该实验的同学的数据包括下落时间t,每个油滴的电量q,每个油滴所带电荷数n.
密立根油滴实验数据处理
希望借用做过该实验的同学的数据包括下落时间t,每个油滴的电量q,每个油滴所带电荷数n.
密立根油滴实验数据处理希望借用做过该实验的同学的数据包括下落时间t,每个油滴的电量q,每个油滴所带电荷数n.
密立根油滴实验报告
实验题目:密立根油滴实验——电子电荷的测量
『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,并测定电子电荷的电荷值e.
2、 通过实验过程中,对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等,培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度.
3、 学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思.
『实验原理』
用油滴法测量电子的电荷,可以用静态(平衡)测量法或动态(非平衡)测量法,也可以通过改变油滴的带电量,用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量.
以下是几组实验数据:
第1粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数据 235 9.98 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%
第1粒油滴结果 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%
第2粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数据 203 10.53 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%
第2粒油滴结果 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%
第3粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数据 233 8.26 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%
第3粒油滴结果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%
第4粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数据 224 8.49 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%
第4粒油滴结果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%
第5粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数 204 10.01 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%
第5粒油滴结果 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%
第6粒油滴数据 电压(v) 下落时间(s) 电荷q 电子数n e值 误差
第1次测量数据 206 9.91 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%
第6粒油滴结果 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%
本次实验最终结果:e=1.57e-19 误差=1.86%
用密立根油滴仪测量电子电量
美国著名实验物理学家密立根花了七年功夫(1909~1917) 所做的测量微小油滴上所带电荷的工作在近代物理学发展中具有重要意义,实验设计巧妙,简单方便地证明了所有电荷都是基本电荷 的整数倍,明确了电荷的不连续性。现在公认的基本电荷为
e =(1.602±0.002)×10-19C
由于实验中喷出的油滴是非常微小的,难于捕捉、控制和...
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用密立根油滴仪测量电子电量
美国著名实验物理学家密立根花了七年功夫(1909~1917) 所做的测量微小油滴上所带电荷的工作在近代物理学发展中具有重要意义,实验设计巧妙,简单方便地证明了所有电荷都是基本电荷 的整数倍,明确了电荷的不连续性。现在公认的基本电荷为
e =(1.602±0.002)×10-19C
由于实验中喷出的油滴是非常微小的,难于捕捉、控制和测量,因此做本实验时,特别要有严谨的科学态度,严格的实验操作,准确的数据处理,才能得到比较好的实验结果。
实验目的
1.\x09测定电子的电荷值,并验证电荷的不连续性;
2.\x09培养学生进行科学实验时的坚韧精神和严谨的科学态度。
设计思路
用喷雾器将油滴喷入两块相距为 的水平放置的平行板之间。由于喷射时的摩擦,油滴一般带有电量q。
当平行板间加有电压V,产生电场E,油滴受电场力作用。调整电压的大小,使油滴所受的电场力与重力相等,油滴将静止地悬浮在极板中间,见图Z5-1。此时
或
(Z5-1)
V、d是容易测量的物理量,如果进一步测量出油滴的质量m,就能得到油滴所带的电量。实验发现,油滴的电量是某最小恒量的整数倍,即q=ne, , ,……。这样就证明了电荷的不连续性,并存在着最小的电荷单位,即电子的电荷值 。
设油滴的密度为 ,油滴的质量m可用下式表示
(Z5-2)
为测量r,去掉平行板间电压。油滴受重力而下降,同时受到空气的粘滞性对油滴所产生的阻力。粘滞力与下降速度成正比,也就是服从斯托克斯定律:
\x09\x09\x09 (Z5-3)
式中 是空气粘滞系数,r是油滴半径,v是油滴下落速度。油滴受重力
\x09\x09\x09\x09\x09\x09\x09 (Z5-4)
当油滴在空气中下降一段距离时,粘滞阻力增大,达到二力平衡,油滴开始匀速下降。
(Z5-5)
解出油滴半径
(Z5-6)
对于半径小到 m的油滴,空气介质不能认为是均匀连续的,因而需将空气的粘滞系数 修正为
式中 为一修正系数, 为大气压强,于是可得
(Z5-7)
(Z5-8)
上式根号中还包含油滴半径 ,但因它是处于修正项中,不须十分精确,故可将(Z5-6)带入(Z5-8)式进行计算。\x09
考虑到油滴匀速下降的速度v等于匀速下降的距离与经过这段距离所需时间的比值,即v=l / t。得到:
\x09\x09\x09\x09\x09\x09 \x09\x09(Z5-9)
将上式代入(Z5-1)式可得:
\x09 \x09\x09\x09\x09\x09 (Z5-10)
上式及公式(Z5-6)就是本实验的所用的基本公式。
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