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正文內(nèi)容

密立根油滴實(shí)驗(yàn)報(bào)告5篇(編輯修改稿)

2025-05-27 23:16 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3。 cmHg,p 為大氣壓強(qiáng),單位為厘米汞高。 至于油滴勻速下降的速度 gv,可用下法測(cè)出:當(dāng)兩極板間的電壓V 為零時(shí) ,設(shè)油滴勻速下降的距離為 l,時(shí)間為 t,則 報(bào)告文檔借鑒學(xué)習(xí) word可編輯實(shí)用文檔 ggtlv (4)最后得到理論公式: Vdpabtlgqg23)1(218 (5)(非平衡)測(cè)量法非平衡測(cè)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(dá)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(dá)到某一速度υ后,空氣阻力、重力與靜電力達(dá)到平衡(空氣浮力忽略不計(jì)),油滴將勻速上升,如圖 3所示。這時(shí): 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(shí),油滴將以勻速υ下降,這時(shí): mgvg 6 ( 7) 化 簡(jiǎn),并把平衡法中油滴的質(zhì)量代入,得理論公式: 21231111218eeetttvdpablgq ( 8) 【實(shí)驗(yàn)儀器】 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)器(數(shù)字毫秒計(jì)),改變油滴帶電量從 q 變到 q′的裝置,實(shí)驗(yàn)油,噴霧器等。 MOD- 5型密立根油滴儀的基本 報(bào)告文檔借鑒學(xué)習(xí) word 可編輯實(shí)用文檔 外形和具體結(jié)構(gòu)示于圖 4。 【實(shí)驗(yàn)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(shí)平行極板處于水平位置。預(yù)熱 10 分鐘,利用預(yù)熱時(shí)間從測(cè)量顯微鏡中觀察,如果分劃板位置不正,則轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)量顯微鏡的調(diào)焦手輪,這時(shí)視場(chǎng)中即出現(xiàn)大量清晰的油滴,如夜空繁星。 對(duì) 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(yùn)動(dòng)。如油滴斜向運(yùn)動(dòng),則可轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡上的圓形 CCD,使油滴垂直方向運(yùn)動(dòng)。 ( 1)練習(xí)控制油滴 如果用平衡法實(shí)驗(yàn)噴入油滴后,加工作(平衡)電壓 250 伏特左右,工作電壓選擇開(kāi)關(guān)置“平衡”檔,驅(qū)走不需要的油滴,直到剩下幾顆緩慢運(yùn)動(dòng)的為止。注視其中的某一顆,仔細(xì)調(diào)節(jié)平衡電壓,使這顆油滴靜止不動(dòng)。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(jìn)行練習(xí)。 ( 2)練習(xí)測(cè)量油滴運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 任意選擇幾顆運(yùn)動(dòng)速度快慢不同的油滴,用計(jì)時(shí)器測(cè)出它們下降一段距離所需要的時(shí)間?;蛘呒由弦欢ǖ碾妷海瑴y(cè)出它們上升一段距離所需要的時(shí)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(shí)間不容易測(cè)準(zhǔn)確。若油滴太小則布朗運(yùn)動(dòng)明顯。通常可以選擇平衡電壓在 200 伏特以上,在 10s 左右時(shí)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(duì) 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(yùn)動(dòng)速度發(fā)生改變,這時(shí)油滴的帶電量已經(jīng)改變了。 ( 1)靜態(tài)(平衡)測(cè)量法 用平衡測(cè)量法時(shí)要測(cè)量的有兩個(gè)量,一個(gè)是平衡電壓 V,另一個(gè)是油滴勻速下降一段距離所需要的時(shí)間 tg 。仔細(xì)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(bào)告文檔借鑒學(xué)習(xí) word 可編輯實(shí)用文檔當(dāng)油滴處于平衡位置,選定測(cè)量的一段距離(一般取 l= 比較合適),然后把開(kāi)關(guān)撥向“下降”,使油滴自由下落。 測(cè)量油滴勻速下降經(jīng)過(guò)選定測(cè)量距離所需要的時(shí)間 te ,為了在按動(dòng)計(jì)時(shí)器時(shí)有思想準(zhǔn)備,應(yīng)先讓它下降一段距離后再測(cè)量時(shí)間。 測(cè)量完一次后,應(yīng)把開(kāi)關(guān)撥向“平衡”,做好記錄后,再撥向“提升”,加大電場(chǎng)使油滴回到原來(lái)高度,為下次測(cè)量做好準(zhǔn)備。 對(duì)同一顆油滴應(yīng)進(jìn)行 3~ 5 次測(cè)量,而且每次測(cè)量都要重新調(diào)整平衡電壓。用同樣的的方法 對(duì)多顆油滴進(jìn)行測(cè)量。 ( 2)動(dòng)態(tài)(非平衡)測(cè)量法 用動(dòng)態(tài)測(cè)量法實(shí)驗(yàn)時(shí)要測(cè)量的量有三個(gè):上升電壓、油滴勻速下降和上升一段距離所需的時(shí)間 tg、 te。 選定測(cè)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(kāi)關(guān)撥向“下降”,使油滴自由下落。 測(cè)量油滴勻速下降經(jīng)過(guò)選定測(cè)量距離所需要的時(shí)間 tg,為了在按動(dòng)計(jì)時(shí)器時(shí)有思想準(zhǔn)備,應(yīng)先讓它下降一段距離后再測(cè)量時(shí)間。 測(cè)完 tg 把開(kāi)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(guò)原選定的測(cè)量距離,測(cè)出所需時(shí)間 te 。同樣也應(yīng)先讓它上升一段距離后再測(cè)量時(shí)間。 測(cè)完 te 做好記錄,并為下次測(cè)量做好準(zhǔn)備。 【數(shù)據(jù)處理】 (1) 靜態(tài)(平衡)測(cè)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(bào)告文檔借鑒學(xué)習(xí) word可編輯實(shí)用文檔 p為大氣壓強(qiáng) p 由室內(nèi)氣壓計(jì)讀取 d為平行極板間距離 d= 103 m 本實(shí)驗(yàn)中我們用“倒過(guò)來(lái)驗(yàn)證”的辦法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。即用公認(rèn)的電子電荷值 e= 1019C 去除實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電量 q。得到一個(gè)接近于某一個(gè)整數(shù)的數(shù)值,這個(gè)整數(shù)就是油滴所帶的基本電荷的數(shù)目 n。再用這個(gè) n 去除實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電量,即得電子的電荷值 e。 油滴實(shí)驗(yàn)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(guò)來(lái)驗(yàn)證法: 表一 t1 t2 t3 t4 平均運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t( s)
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