【文章內(nèi)容簡介】 3。 cmHg,p 為大氣壓強，單位為厘米汞高。 至于油滴勻速下降的速度 gv，可用下法測出：當(dāng)兩極板間的電壓V 為零時 ,設(shè)油滴勻速下降的距離為 l，時間為 t，則 報告文檔借鑒學(xué)習(xí) word可編輯實用文檔 ggtlv (4)最后得到理論公式： Vdpabtlgqg23)1(218 (5)（非平衡）測量法非平衡測量法則是在平行極板上加以適當(dāng)?shù)碾妷?V，但并不調(diào)節(jié) V 使靜電力和重力達到平衡，而是使油滴受靜電力作用加速上升。由于空氣阻力的作用，上升一段距離達到某一速度υ后，空氣阻力、重力與靜電力達到平衡（空氣浮力忽略不計），油滴將勻速上升，如圖 3所示。這時： mgdVqvae 6 （ 6） 當(dāng)去掉平行極板上所加的電壓 V后，油滴受重力作用而加速下降。當(dāng)空氣阻力和重力平衡時，油滴將以勻速υ下降，這時： mgvg 6 （ 7） 化 簡，并把平衡法中油滴的質(zhì)量代入，得理論公式： 21231111218eeetttvdpablgq （ 8） 【實驗儀器】 根據(jù)實驗原理，實驗儀器 —— 密立根油滴儀，應(yīng)包括水平放置的平行極板（油滴盒），調(diào)平裝置，照明裝置，顯微鏡，電源，計時器（數(shù)字毫秒計），改變油滴帶電量從 q 變到 q′的裝置，實驗油，噴霧器等。 MOD－ 5型密立根油滴儀的基本 報告文檔借鑒學(xué)習(xí) word 可編輯實用文檔 外形和具體結(jié)構(gòu)示于圖 4。 【實驗內(nèi)容】 ，調(diào)節(jié)儀器底部左右兩只調(diào)平螺絲，使水準(zhǔn)泡指示水平，這時平行極板處于水平位置。預(yù)熱 10 分鐘，利用預(yù)熱時間從測量顯微鏡中觀察，如果分劃板位置不正，則轉(zhuǎn)動目鏡頭，將分劃板放正，目鏡頭要插到底。調(diào)節(jié)接目鏡，使分劃板刻線清晰。 將油從油霧室旁的噴霧口噴入（噴一次即可），微調(diào)測量顯微鏡的調(diào)焦手輪，這時視場中即出現(xiàn)大量清晰的油滴，如夜空繁星。 對 MOD－ 5C 型與 CCD 一體化的屏顯油滴儀，則從監(jiān)視器熒光屏上觀察油滴的運動。如油滴斜向運動，則可轉(zhuǎn)動顯微鏡上的圓形 CCD，使油滴垂直方向運動。 （ 1）練習(xí)控制油滴 如果用平衡法實驗噴入油滴后，加工作（平衡）電壓 250 伏特左右，工作電壓選擇開關(guān)置“平衡”檔，驅(qū)走不需要的油滴，直到剩下幾顆緩慢運動的為止。注視其中的某一顆，仔細調(diào)節(jié)平衡電壓，使這顆油滴靜止不動。然后去掉平衡電壓，讓它自由下降，下降一段距離后再加上“提升”電壓，使油滴上升。如此反復(fù)多次地進行練習(xí)。 （ 2）練習(xí)測量油滴運動的時間 任意選擇幾顆運動速度快慢不同的油滴，用計時器測出它們下降一段距離所需要的時間?；蛘呒由弦欢ǖ碾妷?，測出它們上升一段距離所需要的時間。如此反復(fù)多練幾次。 （ 3）練習(xí)選擇油滴 選的油滴體積不能太大，太大的油滴雖然比較亮，但一般帶的電量比較多，下降速度也比較快，時間不容易測準(zhǔn)確。若油滴太小則布朗運動明顯。通?？梢赃x擇平衡電壓在 200 伏特以上，在 10s 左右時間內(nèi)勻速下降 2mm的油滴，其大小和帶電量都比較合適。 （ 4）練習(xí)改變油滴的帶電量 對 MOD－ 5B、 5BC、 5BCC 型密立根油滴儀，可以改變油滴的帶電量。按下汞燈按鈕，低壓汞燈亮，約 5s，油滴的運動速度發(fā)生改變，這時油滴的帶電量已經(jīng)改變了。 （ 1）靜態(tài)（平衡）測量法 用平衡測量法時要測量的有兩個量，一個是平衡電壓 V，另一個是油滴勻速下降一段距離所需要的時間 tg 。仔細調(diào)節(jié)“平衡電壓”旋鈕，使油滴置于分劃板上某條橫線附近，以便準(zhǔn)確判斷出這顆油滴是否平衡了。 報告文檔借鑒學(xué)習(xí) word 可編輯實用文檔當(dāng)油滴處于平衡位置，選定測量的一段距離（一般取 l= 比較合適），然后把開關(guān)撥向“下降”，使油滴自由下落。 測量油滴勻速下降經(jīng)過選定測量距離所需要的時間 te ，為了在按動計時器時有思想準(zhǔn)備，應(yīng)先讓它下降一段距離后再測量時間。 測量完一次后，應(yīng)把開關(guān)撥向“平衡”，做好記錄后，再撥向“提升”，加大電場使油滴回到原來高度，為下次測量做好準(zhǔn)備。 對同一顆油滴應(yīng)進行 3～ 5 次測量，而且每次測量都要重新調(diào)整平衡電壓。用同樣的的方法 對多顆油滴進行測量。 （ 2）動態(tài)（非平衡）測量法 用動態(tài)測量法實驗時要測量的量有三個：上升電壓、油滴勻速下降和上升一段距離所需的時間 tg、 te。 選定測量的一段距離（一般取 l= 比較合適），應(yīng)該在平衡極板之間的中央部分，然后把開關(guān)撥向“下降”，使油滴自由下落。 測量油滴勻速下降經(jīng)過選定測量距離所需要的時間 tg，為了在按動計時器時有思想準(zhǔn)備，應(yīng)先讓它下降一段距離后再測量時間。 測完 tg 把開關(guān)撥向“平衡”，做好記錄后，再撥向“提升”，使油滴勻速上升經(jīng) 過原選定的測量距離，測出所需時間 te 。同樣也應(yīng)先讓它上升一段距離后再測量時間。 測完 te 做好記錄，并為下次測量做好準(zhǔn)備。 【數(shù)據(jù)處理】 (1) 靜態(tài)（平衡）測量法 根據(jù)式： Vdpabtlgqg23)1(218 （ 5） 其中： ρ為油的密度 可根據(jù)油瓶上給出的參數(shù)修正 g為重力加速度 g= s2 η空氣粘滯系數(shù) η = 105 kg m1 s 1 l 為油滴勻速下降的距離 l= 103mb為修正常數(shù) b= 106m cm(Hg) 報告文檔借鑒學(xué)習(xí) word可編輯實用文檔 p為大氣壓強 p 由室內(nèi)氣壓計讀取 d為平行極板間距離 d= 103 m 本實驗中我們用“倒過來驗證”的辦法進行數(shù)據(jù)處理。即用公認(rèn)的電子電荷值 e= 1019C 去除實驗測得的電量 q。得到一個接近于某一個整數(shù)的數(shù)值，這個整數(shù)就是油滴所帶的基本電荷的數(shù)目 n。再用這個 n 去除實驗測得的電量，即得電子的電荷值 e。 油滴實驗也可用作圖法處理數(shù)據(jù)，即以縱坐標(biāo)表示電量 q，橫坐標(biāo)表示所選用的油滴的所帶電子數(shù)，然后作圖。 倒過來驗證法： 表一 t1 t2 t3 t4 平均運動時間 t（ s）