1、大学物理试验中一般采用倒证法求最大公约数。因为实验室做密立根油滴实验,测量次数很少,直接找公约数误差会很大。所以,实际数据处理中,经常这样处理,先求出油滴所带的总电荷数Q。然后用这个总电荷数除以基本电荷的标准值e,并取整,计算油滴可能带电荷数n。最后用Q/n,就可以获得基本电荷测量值。
2、在大学物理的密立根油滴实验当中,测量的油滴数目很少,一般也就3-5个油滴,而且测量的数据都不会非常准确,所以很难通过直接求最大公约数来求出电子电量。只能直接去除以电子电量,看看是否是整数倍。
3、密立根油滴实验是验证性实验,像题中这种数据量小的不行的情况,需要倒过来证,即用已知的e除测得电荷量,得到n(要取整!),再用n去除电荷量,得到一个近似e的值。当数据量足够多且误差较小时才会用求这些数据的最大公约数,以该最大公约数为元电荷量的方法。
4、选择合适的油滴才能有地用油滴电荷量的最大公约数:这个实验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。合适的油滴只指较小的油滴,运动较缓慢,所带电量小于5个基本电量。
1、用密立根油滴实验测电子电荷的基本设计思想是使带电油滴在测量范围内处于受力平衡状态。
2、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。它们之间的关系是:mg=F1+B。当重力与空气的浮力和粘滞阻力平衡时,它便作匀速下降。
3、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。
4、当电场消除后,油滴在空气中自由下降时将同时受到重力F=4/3兀r^3pg(其中兀”为14159,p为油的密度)、空气浮力(忽略不计)和空气粘滞阻力Fr的作用。由斯托克斯定律:Fr=6兀nrv,其中n是空气的粘滞系数,v是油滴下降速度。
5、且基本符合随机误差分布原理,则最可能是在测量时间过程中产生的误差。通过测量同一距离所用的时间,如果所用时间有明显的改变,则说明油滴所带的电荷量改变。通过实验过程中,对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等,培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
密立根油滴实验,先测量油滴平衡时的平衡点压U和匀速下落l距离的下落时间t,代入公式可以求出油滴所带的总电荷数Q。然后用这个总电荷数除以基本电荷的标准值e,并取整,计算油滴带电荷数n。最后用Q/n,就可以获得基本电荷测量值。
某个数据约为6*10^(-19)C的几倍,就将这个数据除以几,得到基本电荷量e的一个测量值。得到e的5个测量值之后,求出这5个测量值的平均值,将这个平均值作为e的测量结果。
此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:库仑。
1、密立根油滴中油滴所带的电子数量如何确定?按原理来说,是找出所测的各油滴带电量的最大公约数。但是,因为实验误差等原因,很难单纯从数学角度算出。所以,一般实验都是采用验证式的数据处理方法,即用已知的电子的带电量的绝对值,去看是否所测的各油滴带电量的最大公约数。
2、在密立根法测量基本电荷电量的实验中,油滴选取应满足下降时间在20秒左右,油滴的带电荷数要少于5个的原则。实验时一定要选择质量适中,而带电量不多的油滴。因为质量太大的油滴带的电荷多,下降的是速度快,不容易测准确;太小的话受布朗运动的影响明显,也不易测准确。
3、在密立根油滴实验中,单个油滴所带的电子个数大概几个到几十个不等。在挑选油滴的时候就必须挑选带电荷的,而且带电荷不能太多的油滴来进行测量。带电量的挑选可以通过平衡点压的大小,以及下落时间多少来控制。
4、试验中油滴在重力和竖直向上的电场力共同作用下运动。所以,如果油滴大小差不多,有一个加速比其他的明显快,那么它受到的电场力明显小,所带电荷自然就比较少。试验中重点研究那些看起来匀速下落的,标明重力=电场力。根据油滴大小算出重力,也就知道电场力,从而知道电荷量。
5、通过密立根油滴实验的方法推算。通过测量油滴的电荷量推算出电子电荷量的方法是通过密立根油滴实验。在密立根油滴实验中,首先需要将油滴悬浮在空气中,并使其带有静电荷。然后,通过施加电场,观察油滴在电场中的运动情况。根据油滴在电场中受到的电力和重力的平衡关系,可以推算出油滴的电荷量。
6、q=(n×e)±Δq。密立根油滴实验公式是由美国物理学家密立根与其学生哈维·福莱柴尔于1909年在美国芝加哥大学瑞尔森物理实验室所进行的一项物理学实验。该实验通过观察悬浮在空气中的油滴在电场中的运动来测量电子的电荷量。
1、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。
2、人工计时主观误差较大 密立根油滴实验(Millikans oil-drop experiment),是美国芝加哥大学物理学家罗伯特·安德鲁·密立根及其探究学生哈维·福莱柴尔(Harvey Fletcher)在1909年所进行的一项物理学实验[1-2] ,并使罗伯特·密立根获得1923年的获得诺贝尔物理学奖[1-2] 。
3、密立根油滴实验的误差:设实验得到m个油滴的 带电量分别为q1,92,xx,gm,由于电荷的量子化特性,应有ai-nie,此为一直线方程,n为自变量,q 为因变量,e为斜率。因此m个油滴对应的数据在 n~q坐标系中将在同一条过原点的直线上,若找到满足这一关系的曲线,就可用斜率求得e值。
4、密立根油滴实验油滴质量大小,带电荷量的多少对实验结果影响很大。油滴如果太重,下落太快,不利于计时。如果太轻,又容易被空气对流扰动。所以重量和电荷数都必须中等大小。实验误差偏大:密立根油滴实验中造成结果误差偏大的原因很多,因为对于微观量的测量,稍有不慎,就会使实验结果谬以千里。
密立根油滴实验步骤共有7步,步骤如下:将仪器接入220伏交流电源。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。
实验步骤 一:浅盘中放适量水。二:用胶头管将配好的酒精油酸液滴入量筒,记下一毫升所用滴数。三:撒上痱子粉。四:往水面上抵一滴溶液。五:面积稳定后把玻璃板放在浅盘上,用彩笔描出形状。六:将玻板放在坐标纸上算出面积S。七算出一滴油酸体积V。
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。