密立根油滴实验

密立根利用带电小油滴在电场中的运动,精确地测定了电子电荷的量值,奠定了原子物理学的发展.实验原理是利用小油滴在重力、浮力、粘滞阻力作用下自由下落的速率及小油滴重力、浮力、粘滞阻力和电场力作用下竖直向上的速率而求出小油滴带电量,从而推出电子电量.在计算中利用Sktose定律及一般情况下的修正,计算半径时用了循环迭代法.本文谨根据自己的实验情况作有关简介.     

基于数学软件MATLAB的Millikan油滴实验的数据处理与分析探究

Millikan油滴实验是物理实验教学中的一个基本实验,对Millikan油滴实验的实验数据先用手工计算数据处理的过程比较复杂,随意性强,易引入人为误差,作图不标准等劣势,但是用MATLAB对数据进行处理,可以看到清晰直观的数据图,减少计算量的同时还可以得到准确的拟合曲线。测量出基本电荷电量,得出了带电油滴所带电量是基本电荷的整倍数并证实了物体所带电量的不连续性。     

仿真软件静态法测量密立根油滴实验

密立根油滴实验选择合适平衡电压以及油滴是实验成败的关键,本文以科大奥瑞仿真软件为平台,展示了静态法测量密立根油滴所带电量的参数以及取值范围,为学生深刻理解实验提供帮助。     

基于OBE理念的密立根油滴实验教学初探

基于OBE教育理念,采用BOPPPS手段,探讨了密立根油滴实验的教学过程。通过对教学过程进行细化,建立学习目标,且对实验原理、油滴选取、电荷电量、元电荷计算等关键问题进行系统讨论,构建了参与式学习的关键过程。在该教学模式下,引导学生掌握密立根油滴实验中出现的实验难点、重点,学会独立完成密立根油滴实验,获得计算油滴电量和基本元电荷的方法,为实验课堂教学提供了一种新的教学模式参考。     

测试水滴电荷特性的实验设计

带电水滴有除尘净化空气的作用,其除尘效率又正比于水滴的带电量。用设计的法拉第筒可以减少电量的泄漏,提高水滴所带的电荷量,并较好的测量水滴的电荷特性。     

静电场及高斯定理的应用

一、电荷的量子化 自然界中只存在着两种电荷,即正电荷与负电荷。物体所带电荷的量值叫电量,实验中直接测得的电子电荷的数值e=1.60×~(-19)库。实验还证明,自然界中存在的任何电荷,不论其来源如何,数值都等于ne,这里n是任意的正整数(夸克除外),而e可取正值或负值。后来又发现,正电子的电荷与质子的电荷以及其它带电的基本粒子的电荷的数值也都恰恰为e,电荷的这种只能取分立的、不连续的量值的性质叫做电荷的量子化。电荷的量子就是e。     

1个电子的带电量怎样测出来的?

我们知道,原子是由原子核和绕核高速运动的电子组成,每个电子带1个单位负电荷,其电量是1．602×10－19库仑（C）．显然,如此微小的电量,用一般的电学量器难以测出,1909年密利根（Millihan）用微小油滴带电的实验方法,精密地测出电子的带电量,从中我们不仅得到科学研究方法的启示,而且培养了学生推理能力和理解记忆数据的一种学习方法．1．实验把两个平行电极,放在含有微小油滴的空气中,再用X射线进行照射,使空气中氮、氧离子化而释放出电子,有些自由电子就附在小油滴上,使油滴带上负电荷,在电极间加上一可变电压,测出电场…     

1923年——密立根

密立根(RobertAndrewsMillikan,1868—1953)因对基本电荷和光电效应的研究,获得了1923年度的诺贝尔物理学奖。1911年,为了证明电子电荷为电荷的基本单位,密立根将油雾喷入水平放置的电容器极板之间,然后跟踪单个带电油滴在重力和荷电极板间电场的作用下在空气中的降落过程。当油滴上的电荷改变时,电场对油滴的作用就会突然增强,油滴的速度便会随之改变。他通过调整电容器上的电压,使作用在油滴上向下的重力和向上的电力平衡,从而使油滴保持稳定状态。利用观察到的电压、油滴的密度和油滴自由下降的速度,他能够算出油滴上的电荷值。他发现,…     

伟大探索 光辉成就 1923年——密立根

密立根(RobertAndrews Millikan,1868—1953)因对基本电荷和光电交应的研究,获得了1923年度的诺贝尔物理学奖。1911年,为了证明电子电荷为电荷的基本单位,密立根将油雾喷入水平放置的电容器极板之间,然后跟踪单个带电油滴在重力和荷电极板间电场的作用下在空气中的降落过程。当油滴上的电荷改变时,电场对油滴的作用就会突然增强,油滴的速度便会随之改变。他通过调整电容器上的电压,使作用在油滴上向下的重力和向上的电力平衡,从而使油滴保持稳定状态。利用观察到的电压、油滴的密度和油滴自由下降的速度,他能够算出油滴上的电荷值。他发现…     

四种电荷的区别

在初学静电场时,很多同学对元点荷,点电荷、检验电荷及场源电荷混淆不清.其实这是四个不同的电荷,下面我们逐一加以区别. 元电荷,即电量为1.6×10-19库的电荷.也是子质所带的电量或电子所带电量的绝对值.任何带电体的带电量都为元电荷的整数倍.但它既不是质子也不是电子,而是带电场体带电量的最小值.     

辨明“大小”好处多(初三)

1．电荷的“大小”正电荷、负电荷本无“大小”之分,只有电荷量多少之别,但如果把正电量看作正数,负电量看作负数,不带电看作0,那么电荷就有“大小”的提法了．在判断导体中电荷的移动方向时可用以下结论:两个物体的带电量只要“大小”不同,它们之间就会发生电荷的定向移动,发生移动的     

带电球导体和长园柱导体表面的场强

一个半径为 R 的带电球导体静电平衡时,球内、外的场强为 E 内=0,E 外==(1/4πε_0)(Q/r~2)r_0(R,∞)。球内、外场强分布是不连续的,那么球面上的场强应该如何呢?同样情况长园柱导体带电时表面的场强又多大呢?(一)带电球导体表面的场强:(1)应用"挖补法"计算:静电平衡时带电球导体所带电量 Q 均匀地分布在外表面。在球面上挖去一个面积元ΔS,而在ΔS 外侧附近取一点 P(见图一)则 P 点的场强 E_P应为ΔS 面积元电荷在 P 点产生的场强 E_1和挖去ΔS后所剩下的球面电荷产生的场强 E_2的矢量迭加。即:     

密立根油滴实验中两个问题的讨论

引言:密立油滴实验是利用密立根油滴仪验证电荷的不连续性,并得出电子所带电量的一个重要的近代物理基础实验。为了进一步明确实验的物理思想,做好这个实验,笔者对其中的两个问题提出一点粗浅的看法。     

电学检测卷(A)

一、填充题 1.自然界只存在两种电荷,它们是__,__.带电微粒所带电量的最小值是__库. 2.当用手接触已带电的验电器上面的金属球时,下面的两片金属箔就带__电荷(填同种、异种),金属箔片将__. 3.用电器正常工作时的电压叫__电压,不高于__伏的电压是安全电压,安全用电的原则__和__. 4.几个不同电阻并联时,如果其中一个电阻突然断路,则并联电路的总电阻值将__.     

密立根油滴实验中油滴大小的选择和下落计时起点的确定

从理论上给出了密立根油滴实验中油滴下落达到终极速度前的下落距离与速度之间的函数关系 ;并讨论了油滴下落计时起点的确定和油滴大小的选择问题。     

中学静电实验的一个突破——二分法电容定义演示仪简介

(广东省佛山市勒流中学 528322一、设计缘由电容器的电容,是高中物理一个比较重要、抽象的概念.教学过程中没有较好的方法和现成的教学仪器用来完成实验教学,笔者指导学生设计制作的二分法电容定义演示仪是在直流低压(16 V 以下)进行的比较精确的定量实验,采用(库仑)二分法巧妙地解决了测量带电量难的问题.本演示仪具有安全可靠、器材易备、操作简单、现象直观清晰、结果精确、性能稳定的特点.二、原理与目的1.根据 Q=It,通过观测维持石英钟走动时间的长短,来半定量地说明电容器带电量的大小.2.根据电荷守恒定律及库仑实验中的二分法来解决带电量测量难的问题.通过测出电容器的带电量分别为 Q_1=Q,Q_2=(1/2)Q,Q_3=(1/4)Q,Q_4=(1/8)Q,Q_5=(1/16)Q,Q_6=(1/32)Q 时,电容器两极间的电压 U_1,U_2,U_3,U_4,U_5,U_6,从而来探究电容器的带电量 Q 与两极间的电压 U 的定量关系,最终归纳出电容的定义式.三、材料与器材J1202型高中学生电源(1个);UT2003数字多用电表(1个);电流表(0～10 mA)(1个);石英钟(1     

关于感应电量的讨论

一个原来不带电的绝缘导体 B放在施感电荷 A附近 ,由于静电感应 ,B的近端将带上与施感电荷电性相反的电荷 ,而远端则带上与施感电荷电性相同的电荷 ,如图 1( a) ( b) .本文着重讨论感应电荷的电量与施感电荷电量的数量关系 .图 11　感应电量 q′≯施感电荷电量 q设施感电荷 A带正电 ,电量为 q,在静电平衡时 ,感应电量为 q′.在图 2中 ,给出了电场线的分布图 .终止于 B的左端 (近端 )的电场线其发源地有三种可能 :1A上的正电荷 ,2 B右端的正感应电荷 ,3无限远 .下面先用反证法排除 2和 3 .图 2假定终止于 B右端的某电场线 (如图 2中的 2 …     

基于图像采集卡的密立根油滴实验改进方法

对传统的密粒根油滴仪进行改进,引入图像采集卡将油滴图像捕捉到计算机中,通过编程控制,实现对实验图像的动态捕捉和实验数据的自动测量．采用改进型作图法进行数据优化,测得油滴的带电量为1．598×10—19^-19C,误差由原来的1．87％减小为0．87％,提升了实验精度,且实验重复性好,操作简单,便于测量．     

库仑定律定性演示实验的设计与制作

高级中学物理课本(必修本)中,电场一章的库仑定律一节中,提供了一个演示实验示意图,用来定性研究库仑力F与电荷带电量Q之间及库仑力F与电荷间距离r的关系.由于静电的特点:电荷量少、电压高,     

密立根油滴实验的物理思想

现行普通高中课程标准实验教科书·物理选修3—1（人民教育出版社,2007年1月第2版）在第37页简要介绍了密立根油滴实验,并提出：“在密立根的实验中,需要测量哪些物理量？请导出用这些物理量计算油滴电荷量的表达式。”但是,许多师生对该实验的物理思想缺乏理解,体验不到实验中宏观量测量与微观量测量的和谐美,本文就对密立根油滴实验的物理思想予以探讨。