① 密立根油滴实验是怎样操作的
密立根设置了一个均匀电场,方法是将两块金属板以水平方式平行排列,作为两极,两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞,其中三个是用来将光线射入装置中,另外一个则设有一部显微镜,用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。
为了避免油滴因为光线照射蒸发而使误差增加,此实验使用蒸气压较低的油。其中少数的油滴在喷入平板之前,因为与喷嘴摩擦而获得电荷,成为实验对象。

(1)在密立根油滴实验装置中扩展阅读:
实验背景
1897年汤姆生发现了电子的存在后,人们进行了多次尝试,以精确确定它的性质。汤姆生又测量了这种基本粒子的比荷(荷质比),证实了这个比值是唯一的。许多科学家为测量电子的电荷量进行了大量的实验探索工作。
电子电荷的精确数值最早是美国科学家密立根于1917年用实验测得的。密立根在前人工作的基础上,进行基本电荷量e的测量,他作了上百次测量,一个油滴要盯住几个小时,可见其艰苦的程度。密立根通过油滴实验,精确地测定基本电荷量e的过程,
实验意义
密立根的实验装置随着技术的进步而得到了不断的改进,但其实验原理至今仍在当代物理科学研究的前沿发挥着作用,例如,科学家用类似的方法确定出基本粒子──夸克的电量。
油滴实验中将微观量测量转化为宏观量测量的巧妙设想和精确构思,以及用比较简单的仪器,测得比较精确而稳定的结果等都是富有启发性的。
② 密里根油滴实验中,如果平行极板不水平,对测量有何影响
在密立根实验中,如果两平行带电极板不水平,油滴在电场中运动的时候就会走斜线,或者受到的静电场力和重力不在一条直线上,这样移动的距离相比较理论值会偏大,使得误差增加。
密立根油滴实验,美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小电荷值就是电子电荷。

密里根油滴实验的目的:
是要测量单一电子的电荷。方法主要是平衡重力与电力,使油滴悬浮于两片金属电极之间。并根据已知的电场强度,计算出整颗油滴的总电荷量。重复对许多油滴进行实验之后,密立根发现所有油滴的总电荷值皆为同一数字的倍数,因此认定此数值为单一电子的电荷e=1.592.10-19库仑。
实验装置:
密立根设置了一个均匀电场,方法是将两块金属板以水平方式平行排列,作为两极,两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞,其中三个是用来将光线射入装置中,另外一个则设有一部显微镜,用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。
为了避免油滴因为光线照射蒸发而使误差增加,此实验使用蒸气压较低的油。其中少数的油滴在喷入平板之前,因为与喷嘴摩擦而获得电荷,成为实验对象。
③ 密立根油滴实验中,如何判断油滴是否倾斜方向运动分析其原因提出解决办法谢谢了
倾斜运动有以下几种可能:
1.电极板没放水平,电场歪了。
验证:先不加外电场,让油滴下落,此时的轨迹一定是竖直的,再加电压观察油滴轨迹,如果轨迹与开始不重合,则为倾斜运动
解决:调节电极板至电场方向竖直。
2.油雾是从油管中喷进电场的,喷射形成空气局部涡旋,造成横向有运动
解决:这种倾斜运动横向无动力,时间长后就会趋于静止。
3.CCD像头(屏幕上格子)歪了
验证:不加电场时油滴是否严格沿着屏幕格子上的竖线运动
解决:把CCD转正,或在显示屏幕上重新画格子
4.装置漏风
验证:在装置旁边吹气,如果明显影响油滴,则装置漏气
解决:换一个
大概就这么多了,有时会几种因素同时存在,就一个一个验证吧。
④ 密立根油滴实验在测量过程中怎样才能保证油滴不会丢失
在密立来根油滴实验的测量过源程当中,要保证油低不会丢失,就是要保证我们的实验设备油滴运动过程当中设备的这种密闭性。
将上下极板间电压预先设置为200-300V之间,然后喷油,观察油滴运动慢的,这些慢的油滴要么基本符合条件要么不带电,选择将平衡档调到测量档或者提升档,运动速度明显变化的即为基本符合要求的,细挑即可。

(4)在密立根油滴实验装置中扩展阅读:
油滴是靠摩擦带电,在运动过程中可能与空气摩擦,或者向周围放电,还是保证一次测量过程不要太慢,但是调节过程中也不宜让油滴运动速度过大,这样会增大摩擦起电的可能。
其实这种现象并不是严重问题,把改变前后的油滴当做不同的油滴就行了,结果仍然是可用的。只要保证在单次测量中油滴的质量、电荷都不会显著改变,使每一次测量数据都比较可靠就行了。
⑤ 密立根油滴试验是什么请详细介绍下 装置 原理 结论 地位之类的 谢谢了
密立根油滴实验 mì lì gēn yóu dī shí yàn
密立根油滴实验,美国物理学家密立根所做的测定电子电荷的实验。1907-1913年密立根用在电场和重力场中运动的带电油滴进行实验,发现所有油滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍,该最小电荷值就是电子电荷。
密立根油滴实验的目的
电子电量很小,且获得单个电子也不易,密立根油滴实验通过研究电场中的带点油滴的下落,测定电子的电量。
密立根油滴实验仪
这是一种专为中学设计的仪器。它主要由电源、观察显微镜、油滴室、照明系统等组成。仪器电源在底座内,它将交流220伏输入电压变为直流500伏和交流7伏;观察显微镜带有刻度分划板,便于读出油滴运动的距离,配合计时停表,可测定油滴运动速度,利用齿轮、齿条的调焦,能清晰观察油滴。油滴室内是两块水平放置的平行金属板组成的电容器,电容器上的直流电压在0-500伏内连续可调,平行极板的极性由三挡换向电键转换,电压大小由直流电压表指示,改变电压的大小和方向可以控制油滴在电场中运动的快慢和方向;照明系统采用6-8伏,3瓦灯泡为光源,发热量小,发出的光经聚光镜将平行极板内的油滴照亮,它可绕转臂旋转,便于调节视场照度。
该仪器配有喷雾器、钟表油和水准器等附件。实验中所用停表需另备
密立根油滴实验原理
用喷雾器将油滴喷入电容器两块水平的平行电极板之间时,油滴经喷射后,一般都是带电的。在不加电场的情况下,小油滴受重力作用而降落,当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时,它便作匀速下降,它们之间的关系是:
mg=F1+B(1)
式中:mg——油滴受的重力,F1——空气的粘滞阻力,B——空气的浮力。
令σ、ρ分别表示油滴和空气的密度;a为油滴的半径;η为空气的粘滞系数;vg为油滴匀速下降速度。因此油滴受的重力为 mg=4/3πa^3δg(注:a^3为a的3次方,一下均是),空气的浮力 mg=4/3πa^3ρg,空气的粘滞阻力f1=6πηaVg (流体力学的斯托克斯定律 ,Vg表示v下角标g)。于是(1)式变为:
4/3πa^3δg=6πηaVg+4/3πa^3ρg
可得出油滴的半径 a=3(ηVg/2g(δ-ρ))^1/2 (2)
当平行电极板间加上电场时,设油滴所带电量为q,它所受到的静电力为qE,E为平行极板间的电场强度,E=U/d,U为两极板间的电势差,d为两板间的距离。适当选择电势差U的大小和方向,使油滴受到电场的作用向上运动,以ve表示上升的速度。当油滴匀速上升时,可得到如下关系式:
F2+mg=qE+B(3)
上式中F2为油滴上升速度为Ve时空气的粘滞阻力:
F2=6πηaVe
由(1)、(3)式得到油滴所带电量q为
q=(F1+F2)/E=6πηad/(Vg+Ve)(4)
(4)式表明,按(2)式求出油滴的半径a后,由测定的油滴不加电场时下降速度vg和加上电场时油滴匀速上升的速度ve,就可以求出所带的电量q。
注意上述公式的推导过程中都是对同一个油滴而言的,因而对同一个油滴,要在实验中测出一组vg、ve的相应数据。
用上述方法对许多不同的油滴进行测量。结果表明,油滴所带的电量总是某一个最小固定值的整数倍,这个最小电荷就是电子所带的电量e。
密立根油滴实验方法
【目的和要求】
学习密立根油滴实验方法,通过对不同油滴所带电量的测量,总结出油滴所带的电量总是某一个最小固定值的整数倍,从而得出存在着基本电荷的结论。通过实验认识电子的存在,认识电荷的不连续性。
【仪器和器材】
密立根油滴实验仪。
【实验方法】
1.将仪器接入220伏交流电源。
2.高压电源调节置于0位置,旋开油滴室盖子,把水准器放置在上极板面上,利用调平螺钉将油滴室内的平行板电容器板面调节水平。调节显微镜目镜,使分划板刻线明显清晰。再把大头针插入上板小孔中,调节光源角度,直到从显微镜中观察大头针周围光场最明亮、范围最大和光强均匀为止,然后拨出大头针拧上盖子准备喷油。由于本步骤要调节电容器极板,谨防极板带电,应由教师调节。
3.用喷雾器将油滴喷入油滴室内,从显微镜中观察油滴运动情况。实验时先找一个合适的油滴(较小的油滴,运动较缓慢,所带电量小于5个基本电量),使它自由落下,然后再加上电场使它向上运动(上升太快或太慢就适当调节电压)。这样在重力和电场力交替作用下,让油滴反复上升、下落若干次,在整个视场内都可以看得很清楚,否则需要重新选择。
4.用停表作记录:记录油滴n次下落一定的距离L(显微镜分划板刻线的距离),所经历的总时间tg总,记录油滴n次上升同一距离L,所经历的总时间tE总(两次记录必须是对同一油滴),用油滴所通过的总距离nL分别除以总时间tg总及tE总就得出vg和vE利用公式(4)算出油滴所带的电量q。
5.按照上述方法选取6-10个不同的油滴进行测量,计算它们各自所带的电量。
6.数据处理:本实验只要求学生进行简单的数字处理和分析。按书后的表格记录数据和计算,该表是用国产油滴仪进行实验所得到的一组数据。
密立根油滴实验注意事项
1.实验完毕即切断电源。
2.本实验重点是实验方法、实验设计思想的学习和训练。特别要强调实验中必须耐心和细心,对实验结果一定要实事求是。
3.注意保护显微镜。所有镜头出厂前均已经过校验,不得自行拆开。镜头上若有灰尘,可用吹气球将灰尘吹去,镜头表面油污可用清洁的软细布沾少量酒精擦拭。
4.实验后用柔软的布将油滴室窗玻璃、机身的油擦拭干净,连同附件装箱放在干燥、通风的地方。
5.由于本仪器要用高压电源,购进仪器后,要检查高压电源部分是否符合安全用电要求。
密立根油滴实验参考资料
实验中的油滴甚为微小,其线度约为微米数量级,可与空气分子的平均自由程相比拟。这样,空气就不能看作是连续的媒质了,所以必须进行修正。经修正应换成
q=6πηad/U(Vg+Ve)/(1+(6.17*10^(-4)/pa)^3/2)
式中油滴的半径虽然也应该予以修正,但由于其修正值很小,在这里我们不予考虑,因此将a代入,P为大气压强(以厘米汞柱为单位)。
关于密立根的油滴实验
1897年汤姆生发现了电子的存在后,人们进行了多次尝试,以精确确定它的性质。汤姆生又测量了这种基本粒子的比荷(荷质比),证实了这个比值是唯一的。许多科学家为测量电子的电荷量进行了大量的实验探索工作。电子电荷的精确数值最早是美国科学家密立根于1917年用实验测得的。密立根在前人工作的基础上,进行基本电荷量e的测量,他作了几千次测量,一个油滴要盯住几个小时,可见其艰苦的程度。
密立根通过油滴实验,精确地测定基本电荷量e的过程,是一个不断发现问题并解决问题的过程。为了实现精确测量,他创造了实验所必须的环境条件,例如油滴室的气压和温度的测量和控制。开始他是用水滴作为电量的载体的,由于水滴的蒸发,不能得到满意的结果,后来改用了挥发性小的油滴。最初,由实验数据通过公式计算出的e值随油滴的减小而增大,面对这一情况,密立根经过分析后认为导致这个谬误的原因在于,实验中选用的油滴很小,对它来说,空气已不能看作连续媒质,斯托克斯定律已不适用,因此他通过分析和实验对斯托克斯定律作了修正,得到了合理的结果。
密立根的实验装置随着技术的进步而得到了不断的改进,但其实验原理至今仍在当代物理科学研究的前沿发挥着作用,例如,科学家用类似的方法确定出基本粒子——夸克的电量。
油滴实验中将微观量测量转化为宏观量测量的巧妙设想和精确构思,以及用比较简单的仪器,测得比较精确而稳定的结果等都是富有启发性的。
⑥ 在密立根油滴实验装置中,喷雾器向透明的盒子里喷入带点油滴,小盒子内的上、下两金属板分别接在电源两极
| (1)该油滴竖直向下做匀速直线运动,受重力和电场力,二力平衡;故电场力向回上,而答场强向下,故油滴带负电荷; (2)匀速运动是平衡状态,重力和电场力平衡: mg=F=qE 所以:q=
(3)元电荷电量:e=1.6×10 -19 C 所以,元电荷倍数N:N=
答:(1)该油滴带负电荷; (2)该油滴所带电荷量是4.5×10 -14 C; (3)该油滴所带电荷量是元电荷e的2.8×10 5 倍. |
⑦ 密立根油滴实验中,油滴在水平方向运动甚至消失的原因是什么
由于喷射油雾时产生局部的涡流而使油滴具有水平方向速度,但是由于无动力,仅有阻力的作用,油滴水平方向只会减速,并逐渐静止。
小油滴受重力作用而降落,当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时,它便作匀速下降,它们之间的关系是:mg=F1+B(1)式中:mg──油滴受的重力,F1──空气的粘滞阻力,B──空气的浮力。令σ、ρ分别表示油滴和空气的密度;
a为油滴的半径;η为空气的粘滞系数;vg为油滴匀速下降速度。因此油滴受的重力为 mg=4/3πa^3δg(注:a^3为a的3次方,以下均是),空气的浮力 B=4/3πa^3ρg,空气的粘滞阻力f1=6πηaVg (流体力学的斯托克斯定律,Vg表示v下角标g)。
a为油滴的半径;η为空气的粘滞系数;vg为油滴匀速下降速度。因此油滴受的重力为 mg=4/3πa^3δg(注:a^3为a的3次方,以下均是),空气的浮力 B=4/3πa^3ρg,空气的粘滞阻力f1=6πηaVg (流体力学的斯托克斯定律,Vg表示v下角标g)。

(7)在密立根油滴实验装置中扩展阅读:
作为两极,两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞,其中三个是用来将光线射入装置中,另外一个则设有一部显微镜,用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。
为了避免油滴因为光线照射蒸发而使误差增加,此实验使用蒸气压较低的油。其中少数的油滴在喷入平板之前,因为与喷嘴摩擦而获得电荷,成为实验对象。