密立根实验数据处理软件(密立根实验应用前景)

2024-10-02

密立根油滴实验原理

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。

因为油滴上电荷的改变具有方向性,而测量时间的误差具有随机性,所以将测量出的时间和标准值相比较:若测量出的时间只分布在标准值的某一侧, 则有极大的可能是由油滴上电荷的改变而造成的误差;若测量出的时间分布在标准值的两侧,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。

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。

密立根油滴实验是通过在真空中观察油滴的运动来测定电子电荷量的实验。在实验中,一个带电电极会将带电的油滴吸引到平衡位置上,通过测量油滴的运动轨迹和速度,可以计算出油滴的电荷量。

年以后,密立根又进一步改进实验方法。他让油滴在电场力和重力的共同作用下,上上下下地运动。从上下运动的时间求出速度,然后用X射线或镭照射油滴,使油滴所带电量增多或减小。这时,实验者从显微镜中会观察到油滴运动的速度突然发生了改变,从速度改变的差值就可求出电荷量改变的差值。

密立根油滴实验通过什么数据处理获得基本电荷

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。

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。

这是一种数据处理方法。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。

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。

实验通过巧妙的设计来实现这一目标。它利用了电场对带电油滴的影响,油滴由于带电而受到电场力的作用,会在电场中悬浮或者下落。通过精密控制油滴的下落速度,科学家能够计算出电场强度,进而推算出单个电子所带的电荷量。这种方法使得密立根得以测定出一个基本电荷单位,即现代物理学中电子电荷的精确值。

怎样分析密立根油滴实验的误差?

1、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。

2、在时间测量上判断油滴是否达到测量距离的开始点和结束点时主观性较大,时间带有人为误差。

3、密立根的实验中,如果两个平行带电板块不水平,油滴的电场将对角线,或收到的静电场力和重力会不在一条直线,所以运动的距离会大于理论值,这将增加错误。液体燃烧的类型有闪络、沸腾和飞溅。

密立根油滴实验数据处理

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。

此时,油滴在重力,电场力,浮力,沾滞阻力作用下处于匀速直线运动状态,或在重力和电场力作用下静止于视场中.为了证明电荷的不连续性和所有电荷都是基本电荷e的整数倍,并得到基本电荷e值,我们可用“倒过来验证”的办法进行数据处理。

密立根油滴实验是怎样操作的?

1、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。

2、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。

3、年以后,密立根又进一步改进实验方法。他让油滴在电场力和重力的共同作用下,上上下下地运动。从上下运动的时间求出速度,然后用X射线或镭照射油滴,使油滴所带电量增多或减小。这时,实验者从显微镜中会观察到油滴运动的速度突然发生了改变,从速度改变的差值就可求出电荷量改变的差值。

密立根油滴实验数据处理源程序

1、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。

2、V、d是容易测量的物理量,如果进一步测量出油滴的质量m,就能得到油滴所带的电量。实验发现,油滴的电量是某最小恒量的整数倍,即q=ne, , ,……。这样就证明了电荷的不连续性,并存在着最小的电荷单位,即电子的电荷值 。

3、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。

4、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。

5、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。

6、油滴实验(Oil-drop experiment),是罗伯特·安德鲁·密立根与其学生哈维·福莱柴尔(Harvey Fletcher)于1909年在美国芝加哥大学瑞尔森物理实验室(Ryerson Physical Laboratory)所进行的一项物理学实验,该实验首次测量出了电子的电荷量。[1][2][3][4][5]罗伯特·密立根因而获得1923年的诺贝尔物理学奖。