元电荷的测定.pptxVIP免费

密立根油滴实验测电子电荷马宋设实验目的•了解密立根油滴仪的结构，油滴实验测定电子电荷的设计思想和方法；•了解CCD图像传感器的原理和电视显微测量方法；•用平衡法测量电子电量的大小；•验证电荷的量子性。重点与难点•重点:(1)了解实验测定电子电荷的设计思想和方法；(2)用平衡法测量电子电量的大小；验证电荷的量子性。•操作难点(1)选择到合适的油滴；(2)测准下落时间。实验仪器了解仪器各部件的功能油滴室CCD摄像系统实验仪器调平螺丝实验原理1.库仑力与重力平衡用油雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间。设油滴的质量为m，所带的电荷为q，两极板间的电压为v，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg和静电力qE的作用。如图所示。若某一电荷恰好在电压V下达到平衡，即V/mgdqdVqqEmgdqEmgv实验原理2.空气阻力与重力平衡让两平行极板短路，油滴受重力作用而加速下降，但受空气阻力的作用（空气阻力与物体运动速度成正比），下降一段距离达到某一速度后，阻力与重力平衡，如图所示（空气浮力忽略不记），油滴将匀速下降，根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时：式中是空气的粘滞系数，a是油滴的半径。mgvafgr6实验原理3.测量表达式考虑到空气此时不能看着连续介质，其粘度需修正，取油的密度，重力加速度空气黏度，油匀速下降的距离，修正常数，大气压强，平行极板距离可推导最终的测量表达式为其中，单位均用国际单位制。3981.kgm29.7905.gms5111.8310..kgms31.6010Lm66.1710.bmcmHg76.0pcmHg35.0010dm14321.02101(10.0219)qVtt-´=×éù+êúëû实验步骤1.调整仪器（1）将仪器放平稳，调节仪器的调平螺丝，使水准仪气泡处于中央位置，这时平行板处于水平，从而保证电场和重力场相平行，然后接通电源。调平螺丝水平气泡2、打开电源开关，正确选择机器参数（3）正确喷入油雾。将平衡电压调到400V左右；工作电压开关打在“0V”位置，油雾室的油孔打开以便喷油；使喷雾器的喷雾口斜向上，用掌心挤压橡皮球部分一两下，即可在监视器上看到很多油滴做下降运动；关上油雾孔，将工作开关选到“工作”“提升/平衡”选到“平衡”位置。实验步骤2.练习测量（1）练习控制油滴（2）练习测量油滴运动的时间（3）练习选择油滴（平衡电压200－400V，下落时间15－30s）（为何不能选太大和太小的油滴？为何有些油滴可下落，但不能提升？）注意事项(1)喷油雾时，应不回电压(平板间无电...