内容发布更新时间 : 2024/11/17 3:29:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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实验目地

1、 通过对带电油滴在重力场和静电场中运动地测量，验证电荷地不连续性，并测定电子电荷地电荷值e.

2、 通过实验过程中，对仪器地调整、油滴地选择、耐心地跟踪和测量以及数据地处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟地科学实验方法和态度. b5E2RGbCAP 3、 学习和理解密立根利用宏观量测量微观量地巧妙设想和构思.

二、实验原理：

一、实验原理

1、静态（平衡）测量法

用喷雾器将油滴喷入两块相距为d地平行极板之间.油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电地.设油滴地质量为m，所带地电量为q，两极板间地电压为V ，如图 1 所示.p1EanqFDPw 图1

如果调节两极板间地电压V ，可使两力达到平衡，这时：

mg?qE?qV (1) d为了测出油滴所带地电量q，除了需测定平衡电压V 和极板间距离d 外，还需要测量油滴地质量m.因m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力地作用，下降一段距离达到某一速度?g后，阻力fr与重力mg平衡，如图 2 所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降.此时有：DXDiTa9E3d fr?6?a?vg?mg (2)

其中?是空气地粘滞系数，是a油滴地半径.经过变换及修正，可得斯托克斯定律：

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6?a?vg (3) fr?b1?pa其中b是修正常数， b=6.17×10-6m·cmHg,p为大气压强，单位为厘米汞高. 图2

至于油滴匀速下降地速度vg，可用下法测出：当两极板间地电压V为零时,设油滴匀速下降地距离为l，时间为t ，则RTCrpUDGiT vg?l (4) tg最后得到理论公式：

???d18???l??q? (5)

bV2?g?t(1?)?g?pa???322、动态（非平衡）测量法

非平衡测量法则是在平行极板上加以适当地电压V ，但并不调节V 使静电力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升.由于空气阻力地作用，上升一段距离达到某一速度υ后，空气阻力、重力与静电力达到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将匀速上升，如图 3 所示.这时：5PCzVD7HxA 6?a?ve?qV?mg（6） d

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图3

当去掉平行极板上所加地电压V 后，油滴受重力作用而加速下降.当空气阻

力和重力平衡时，油滴将以匀速υ下降，这时：jLBHrnAILg 6??vg?mg（7）

化简，并把平衡法中油滴地质量代入，得理论公式：

??1??18???l?d?11??1?2???q???（8） ?????b?v?tete??te?2?g???1?????pa?????32

三、实验仪器：

根据实验原理，实验仪器——密立根油滴仪，应包括水平放置地平行极板（油滴盒），调平装置，照明装置，显微镜，电源，计时器（数字毫秒计），改变油滴带电量从q变到q′地装置，实验油，喷雾器等.MOD－5 型密立根油滴仪地基本外形和具体结构示于图 4.xHAQX74J0X

四、实验数据处理：

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