密立根油滴实验原理为什么对同一油滴的下

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-07-29 21:04 标签： 密立根油滴实验数据
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密立根油滴实验中常见问题分析
（东北大学秦皇岛分校，河北秦皇岛０６６００４）
摘要：本文分析了密立根油滴实验中影响实验过程或
结果的几个经常出现的问题，并提出了相应的处理方法。
关键词：密立根油滴
密立根油滴实验是近代物理中一个具有代表性的实验．其设计思想、实验方法堪称物理学的典范，虽然过去了一百多
年，但它所折射出来的科学光辉依然熠熠生辉，指引着千万学子科学探索的方向。
随着仪器设备的不断完善。密立根油滴实验的结果也日
趋完美。但由于对于基本电荷电量这一微观量的测量，对实验
条件的要求相对较高．在实验过程中难免会出现一些问题，影响实验效果。如果能正确地分析和处理这些问题，就会给实验创造更为有利的条件，得到更加准确的实验结果。下面以ＭＯＤ一５型密立根油漓仪为例，分析总结实验中常见的问题及
相应的处理方法。
一、喷油后视场中不见油滴
正常情况下．用喷雾器喷油后。视场中会出现满天繁星一样的油滴．如果喷油后没有油滴出现，一般会是以下几方面的原因：
１．显微镜焦距没有调节到合适位置，油滴无法成清晰的像。需仔细调节显微镜焦距。
２。油雾仓底部挡风板闭合，油滴无法进入电场中。在喷油时。应拉开挡板，待油滴进入后再闭合挡板。
３．电极板上板／ｌ，：ｆＬ被油雾阻塞，油滴无法进人电场．需及时清理上板油污．使小孔通透。
４．喷雾器漏气，无法喷入油滴。需更换喷雾器。二、视场亮度不均匀或偏暗
１．如果视场亮度不均匀，一般是电场的照明二极管位置不正所致，需关闭电源，仔细调整发光二极管位置。
２．如果是亮度不够，有两个原因．一个是照明二极管可能被油污所蒙蔽．致使发光暗淡．需清理。二是照明二极管缩人了电场侧壁的进光小孔中，只需调整一下位置就可以了。
三、油滴横向漂移
油滴进入电场后。其下落和上升路径不竖直．逐渐向一个方向横向漂移，有时没有测量结束，油滴已经漂移出可以显示
的视场范围。有以下几个原因：
１．没有封闭油雾仓底孑Ｌ挡板。空气的流动对微小的油滴产生
影响，使其横向漂移。测量过程中应注意关闭油雾仓底孔挡板。
２．在动态（非平衡）测量中，如果仪器没有调整好水平，致
使油滴受到一个水平横向的电场力分力的作用．就会产生横
向漂移。但在静态（平衡）测量中，不存在这方面的原因，需要
在测量前仔细调整仪器水平。
３．显微镜镜头偏斜，导致分划板竖线不垂直于水平方向，这样竖直下落的油滴的运动方向就与分划板纵线不平行．油滴横向漂移。调整方法：控制一颗油滴，使其上下运动，边观察
边仔细转动显微镜镜筒，直到油滴上下运动的轨迹与分划板纵线平行为止。
四、喷入的油滴不带电
喷入油滴后观察．有时发现油滴都比较暗。悬浮在视场中
且不受控制．这种油滴一般都比较小，且不带电，不适合测量。如果这种油滴比较多．一般是由于环境中空气的湿度过大，油滴不易带上电荷。特别是雨季容易出现这种情况。这就需要尽量避免在湿度大的季节做这个实验．或者要在湿度大的实验室中用空调除湿。再者，如果喷雾器所喷射的油滴过于细小，也会造成这种想象．可以更换喷雾器试试。
五、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。误
差偏大的原因主要有：
１．本实验的测量原理原理式是一近似公式，测量本身存
在着理论误差。
２．平衡电压Ｕ的测量存在误差。在调节油滴平衡时，是用肉眼观察油滴是否处于静止状态的．动与不动都是相对于观测者来说的，观察角度、观测时间等其他一些主观因素都会对测量值产生一定的影响。另外油滴的布朗运动对平衡电压的
调节也产生一定影响。为减小以上各因素引起的误差。应在实验中将油滴置于分划板某一横线上仔细调节平衡电压，并有足够长的观测时间。
３．时间ｔ的测量误差。油滴在电场中匀速下落一段距离所用的时间，是手动测量的，更容易产生误差。观测者的反应速度、观测角度。起始与终点的确定等因素都会对时间的测量产生影响。测时间时，要注意手、脑、眼配合好，反应快，眼睛尽量平视分划板。
４．选择油滴不合适引起误差。实验中选择适合测量的油
滴很重要。一般应选择平衡电压在２００伏～４００伏之间、匀速下落２毫米所用时间在２０秒左右的油滴进行测量．这样的油滴质量、带电量都比较合适，通常油滴带几个电荷。如果选择太大
的油滴（一般带电量也比较多），就会下落比较快，不容易测准时间；如果油滴太小，就会比较暗，不容易跟踪，同时布朗运动会比较明显，也不适合测量。
５．选择油滴少，测量次数少引起误差。在密立根油滴实验中，基本电荷电量一般是用求油滴带电量的最小公约数的方法取得的，应为大量数据．的统计结果。所以实验中应增加测量次数及尽可能多地选择多个油滴进行测量．结果才能更趋于准确。在时间允许的情况下，应至少选择８一１０个油滴测量，每个油滴的测量次数在６一１０次。密立根油滴实验设计巧妙，原
理清晰，极富启发性。是一个值得我们深入学习和研究的经典实验，在实验中应要求学生耐心、细致，善于观察，注意指导学生克服一些不利因素．遇到问题认真分析原因并找到解决的方法，提高学生分析问题、解决问题的能力，取得满意的实验效果。
参考文献：
［１］蒋荣侠，贾素青．密立根油滴实验常出现的问题及处
理方法［Ｊ］．实验室研究与探索，１９９７（４）：６１—６２．
［２］肖苏．大学物理实验［Ｍ３．安徽合肥．中国科学技术大学出版社，２００４：２８３—２８８．
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寻找更多 ""来源： 作者：武继文;徐红梅;
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