密立根油滴实验数据10组

实验报告：用密立根油滴实验测电子电荷

张贺 PB07210001

一、实验题目：

用密立根油滴实验测电子电荷

二、实验目的：

学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度与坚忍不拔的科学精神。

三、实验原理：

密立根油滴实验测定电子电荷的基本设计思想是使带电油滴在测量范围内处于受力平衡的状态。按油滴作匀速运动或静止运动两种运动方式分类，油滴法i电荷分动态测量法和平衡测量法。 1.动态测量法

考虑重力场中一个足够小油滴的，设此油滴半径为r，质量为m1,空气是粘性流体，故此运动油滴除重力和浮力外还受粘滞阻力的作用。由斯托克斯定律，粘滞阻力与物体运动速度成正比。设油滴以匀速度i下落，则有

m1g?m2g?Kvf （1）

此处m2为与油滴同体积的空气的质量，K为比例系数，g为重力加速度。油滴在空气及重力场中的受力情况如图8.1.1-1所示。

若此油滴带电荷为q，并处在场强为E的均匀电场中，设电场力i方向与重力方向相反，如图8.1.1-2所示，如果油滴以匀速vr上升，则有

qE?(m1?m2)g?Kvr （2）

第三章 近代物理、综合及应用实验

实验二十 密立根油滴

美国实验物理学家密立根(R.A.Millikom)在前人研究电荷基本量的基础上，于1909年设计出油滴实验。实验证明了电荷的不连续性，任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷的整数倍，精确测定了这一基本电荷的数值e=（1.600±0.002）×10-19c。实验构思巧妙，实验方法简单，实验结论准确，是近代物理学史上一个十分重要的实验

[实验目的]

1．正确理解密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧； 2．测定基本电荷值e的大小。

[实验原理]

密立根油滴实验主要是测定油滴的带电量，测定油滴带电量一般有两种方法：①平衡测量法。该法使带电油滴在电场中受到电场力的作用，正好与油滴的重力相抵消而达到平衡，据此可以测定该油滴所带的电量。②动态测量法。该法测出带电油滴在电场中受到电场力作用上升的速度vE和油滴所受重力作用下落时的速度vg，据此确定该油滴的带电量。

本实验采用平衡测量法来测定油滴所带的电量。

如图20-1所示，两块水平放置的平行带电板之间，有一质量为m，带电量为q的油滴，同时受到重力mg和静电力qE的作用，当两力达到平衡时有

图20-1密立根油滴实验原理图

mg?qE?qV

物理学实验

贵州师范学院物理实验报告

实验名称： 密立根油滴实验 实验日期： 年 月 日 级班 姓名同组者教师

物理学实验

m /3 a 4 3

式中 是油滴的密度。 由(1)和(5)式，得油滴的半径 9 V g a 2 g 1

2

考虑到油滴非常小，空气已不能看成连续媒质，空气的粘滞系数 应修正为 1

b pa

式中b为修正常数，p为空气压强，a为未经修正过的油滴半径，由于它在修正项中，不 必计算得很精确，由(6)式计算就够了. 实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等，设都为 l,测出油滴匀速下降的时间t g,匀速上升的时间te,则V l / t g gV /t e l e32 /

将(5)(6)(7)(8)式代入(4) 、 、 、 ,可得 1 8 l q 2 g 1 b p a 12 /

d 1 1 1 V t e t t g g

令

18 l K b 2 g 1 pa 1 1 1 q K te tg tg

2010大学生物理实验研究论文

关于密立根油滴实验影响因素及误差分析

虞金花（08009203）

（东南大学自动化学院 南京市 210096）

摘 要： 本文介绍了密立根油滴实验影响结果的各个因素，分析了各种可能的误差，通过分析研究，给出减小误差的有效对策。

关键词： 油滴实验；影响因素；对策

Discussion about the influence factors and error

analysis of the oil drop experiment

Yu Jin Hua

(Department of Automation, Southeast University, Nanjing 210096)

Abstract:

The paper introduced various factors that influenced the oil experiment, and the result is analyzed, then the paper

discussed the effective ways to reduce the possible error. key words:

Millikon oil drop

密立根油滴实验

电荷存在一个最基本的值，一切电量都是它的整数倍。这种电荷的量子性结构，首先由法拉第电解定律导出。但通过对具体带电粒子，电荷量的测定，直接证实电荷的量子化，并精确测定电荷量子——电子的电荷量，是密立根于1911年通过油滴实验完成的，他因此获得诺贝尔物理学奖。

实验目的

1.学会使用密立根油滴仪测定油滴的电荷量。

2.推证基本电荷量——电子的电荷量，确认电荷的量子特性。 3.掌握油滴法测电子电量的基本原理及实验方法。

实验原理及方法

美国物理学家密立根从1907年开始进行测量电子电量实验。1909～1917年他对带电油滴在相反的重力场和静电场中的运动（即密立根油滴实验）进行了详细研究。1913年发表的电子电量测量结果为Q =（4.770±0.009）×10-10静电单位电量=（1.590±0.003）×10-19C，并证明了任何物体所带电荷量只能是Q的整数倍，即电荷的量子性。

图1

本实验用平衡法测量油滴所带的电量。轻质润滑油从喷雾器喷出时形成油雾，油雾中的极微小油滴游离中相互磨擦而带有极少电荷。设油滴的质量为m，带电量为q，处于两水平放置的平行极板之间，两极板间的电压为U，距离为d，则其在极板间将同时受到两个力的作用，一个是

物理学实验

贵州师范学院物理实验报告

实验名称： 密立根油滴实验 实验日期： 年 月 日 级班 姓名同组者教师

物理学实验

m /3 a 4 3

式中 是油滴的密度。 由(1)和(5)式，得油滴的半径 9 V g a 2 g 1

2

考虑到油滴非常小，空气已不能看成连续媒质，空气的粘滞系数 应修正为 1

b pa

式中b为修正常数，p为空气压强，a为未经修正过的油滴半径，由于它在修正项中，不 必计算得很精确，由(6)式计算就够了. 实验时取油滴匀速下降和匀速上升的距离相等，设都为 l,测出油滴匀速下降的时间t g,匀速上升的时间te,则V l / t g gV /t e l e32 /

将(5)(6)(7)(8)式代入(4) 、 、 、 ,可得 1 8 l q 2 g 1 b p a 12 /

d 1 1 1 V t e t t g g

令

18 l K b 2 g 1 pa 1 1 1 q K te tg tg

密立根油滴实验误差分析

姓名：徐诚 同组人：周郅明 专业：171

【摘要】本文主要讨论了大学物理实验中的密立根油滴实验误差分析。其中主要讲解了MOD-8型密立根油滴实验仪的使用及其实验事项、密立根油滴实验的基本原理，重点介绍密立根油滴实验误差的分析。通过计算公式分析误差，总结误差的几个来源。 【关键词】 密立根误差分析油滴

引言

著名的美国物理学家密立根在1909到1917年做的测量微小油滴上所带电荷的工作，是物理学发展史上具有重要意义的实验。这一实验的设计思想简明巧妙、方法简单，而结论却具有不容置疑的说服力，因此，这一实验堪称物理实验的精华和典范。电荷有两个基本特征：一是遵循守恒定律；二是具有量子性。所谓量子性是说存在正的和负的电荷，一切带电物体的电荷都是基本电荷的整数倍。而在知道这些之前，1834年法拉第通过实验验证了电解定律：等量电荷通过不同电解浓度时，电极上析出物质的量与该物质的化学当量成正比。电解定律解释了电解过程中，形成电流的是正、负离子的运动，这些离子的电荷是基本电荷的整数倍。1897年汤姆逊证明了电荷的存在，幷测量了这种基本粒子的荷质比，然而直接以实验验证电荷量子性并以寻求基本电荷为目的的实验则首推密立根油滴实验。1

密立根油滴实验实验报告

密立根（R.A.Millikan）在1910-1917年的七年间，致力于测量微小油滴上所带电荷的工作，这即是著名的密立根油滴实验，它是近代物理学发展过程中具有重要意义的实验。密立根经过长期的实验研究获得了两项重要的成果：一是证明了电荷的不连续性。即电荷具有量子性，所有电荷都是基本电荷e的整数倍；二是测出了电子的电荷值—即基本电荷的电荷值e?(1.602?0.002)?10库仑。

本实验就是采用密立根油滴实验这种比较简单的方法来测定电子的电荷值e。由于实验中产生的油滴非常微小（半径约为10m，质量约为10kg），进行本实验特别需要严谨的科学态度、严格的实验操作、准确的数据处理，才能得到较好的实验结果。

【实验目的】

1. 验证电荷的不连续性，测定基本电荷的大小。

2 . 学会对仪器的调整、油滴的选定、跟踪、测量以及数据的处理。 【实验仪器】

密立根油滴仪，显示器，喷雾器，钟油 【实验仪器介绍】

密立根油滴仪包括油滴盒、油滴照明装置、调平系统、测量显微镜、供电电源以及电子停表、喷雾器等部分组成。

MOD-5型油滴仪的外形以实验装置图如图1所示，其改进为用CCD摄像头代替人眼观察，实验时可以通过黑白电视机来测量

实验报告

题目: 用密立根油滴仪测量电子电量

姓 名 翟浩淋 学 院 理学院 专 业 应用物理学 班 级 2013214103 学 号 2013212819 班内序号 06

2015年 9 月 28日

【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. 和构思。

学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想

【实验原理】

静态（平衡）测量法

用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的平行极板之间。油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为V ，如图 1 所示。如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：

mg?qE?qV (1) d为了测出油滴所带的电量q，除了需测定平衡电压V 和极板间距离d 外

实验背景

杰出的美国物理学家密立根在1909年至1917年所做的测量微小油滴上带的电荷的工作，即所谓油滴实验。在全世界是享负盛名的，堪称物理实验的典范.Millikan在这一实验工作中花费里近10年的心血，而取得了有重大意义的结果，那就是：

(1)证明电荷的不连续性(具有颗粒性)，所有电荷都是基本电荷e的整数倍。 (2)测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为e=1.60?10-19库仑。现公认e是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：e=(1.60217731?0.00000049)?10-19库仑。

正是由于这一实验成就，他荣获了1932年诺贝尔物理奖金。八十多年过去了，物理学发生了根本的变化，而这个实验又重新站到了实验物理的前列。近年来，根据这一实验的设计思想改进的用磁漂浮的方法测量分数电荷的实验，使古老的实验又焕发青春，也就更说明，Millikan油滴实验是富有巨大生命力的实验。

? 实验目的

本实验的目的，是学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。

? 实验原理

按油滴作匀速直线运动或静止两种运动方式分类，油滴法测电子电荷分为动态测量法和平衡测量法