卡文迪许的扭秤实验的误差来源是哪里?希望能在五个小时内解决,在当时卡文迪许的实验显然是十分的精准的了,误差大概是百分之十.我有看了一些文章说现在大学实验室中能保持误差能在百
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 12:41:03
卡文迪许的扭秤实验的误差来源是哪里?希望能在五个小时内解决,在当时卡文迪许的实验显然是十分的精准的了,误差大概是百分之十.我有看了一些文章说现在大学实验室中能保持误差能在百
卡文迪许的扭秤实验的误差来源是哪里?
希望能在五个小时内解决,
在当时卡文迪许的实验显然是十分的精准的了,误差大概是百分之十.
我有看了一些文章说现在大学实验室中能保持误差能在百分之十以下.我想问一下当时限制实验精准的原因是什么?以下是卡文迪许实验室的材料实验,已经比现在的大学实验器材严格很多且经过多次实验在密闭实验室中进行.
细棒长 182cm﹑小铅球质量 m =730 克﹑大铅球质量 M =158 千克﹐振动周期 T =1680 秒.卡文迪许作过 29 组不同的实验去测定万有引力恒量 G﹐所得平均值为 G =6.717*10^-11牛顿•米2/公斤2﹐与目前的标准值得非常接近的.
当时卡文迪许实验了29次测得的平均值，另外请不要用高中及以下的大家都知道的东西来回答这个问题，
卡文迪许的扭秤实验的误差来源是哪里?希望能在五个小时内解决,在当时卡文迪许的实验显然是十分的精准的了,误差大概是百分之十.我有看了一些文章说现在大学实验室中能保持误差能在百
实验误差从何而来?问来简单,回答却非常麻烦.以我熟悉的化学为例,一些半定量的表征手段（例如红外光谱）真要解释误差的来源,即便能熟练操作仪器,恐怕也解释不了误差的来源（制样过程,吸附水等等……）.所以这个问题,我也只是谈谈我的看法,说不定也有很多硬伤,楼主做一个参考就好.
言归正传,必须承认,这是一个非常巧妙的实验设计,利用简单的技术手段,将一个极小的物理量放大,使之成为通过由宏观状态测定的物理量.然而他的优点也会带来一些问题,也就是微小的误差同样为成倍的放大.
实验需要测定的参数有：两个铅球的质量,两个铅球之间的距离,光线反射点的位移,总量、长度的测定是非常准确的,个人以为这不会是主要的误差来源.此外,卡文迪许进行了29次实验,应该说随机误差的影响,应该说也会减少到比较低的程度,恐怕也无法解释10%误差的来源.
依我浅见,误差来源可能由于以下两点：
其一,静电力的相互作用.相比于万有引力,日常生活中静电力的影响远远大于电磁力,如果两个小球携带百万分之一库仑的电荷,就足以比万有引力的效应大上几个数量级.相信在实验中卡文迪许一定进行了非常细致的处理,但恐怕很难保证电荷被完全消除.毕竟,触摸一下小球就会多多少少产生电荷.
其二,实验仪器并非完全静止.如此实验装置一定安放在防震台上,很大程度削减振动的影响.但即便是今天,恐怕效果依然不是很理想.譬如AFM（原子力显微镜）、STM（扫描隧道显微镜）可以检测以纳米为单位的物体表面.从事过这方面表征的老师上课时说过,这类表征一般只有夜深人静时才能做,如果一辆大开车开过,恐怕不少实验数据就要重新来过.今天设备依然还有不少无奈,那个时代这方面的误差应该更严重些吧?
还想到了很多的原因,譬如铅具有抗磁性,其中含有的铁又有顺磁性,地磁场对实验也会有一定影响.防震台和悬杆因为挂上中午产生形变,导致竖直方向的分力造成误差等等.不过究竟这些因素误差究竟几何,是不是主要矛盾,倘若随意下定论,恐怕就是信口开河了.
相信从上面的文字楼主多少可以体会,分析实验误差的来源,真不是一件简单的事.
任何实验都不可能完全消灭误差吧？
卡文迪许实验误差主要来源于：
1、其他大质量物体的接近，同样会产生微弱引力。
2、石英丝有一定的弹性。
这种数值过小的测试，稍微一小丁点干扰就会产生很大误差。