浙江大學寧波理工學院
物理實驗報告
一、 實驗名稱：密立根油滴實驗測電子電荷e
二、 實驗目的：
1、 通過對帶電油滴在重力場和靜電場中運動的測量，驗證電荷的不連續性，並測定電子電荷的電荷值e。
2、 通過實驗過程中，對儀器的調整、油滴的選擇、耐心地跟蹤和測量以及資料的處理等，培養學生嚴肅認真和一絲不苟的科學實驗方法和態度。
3、 學習和理解密立根利用巨集觀量測量微觀量的巧妙設想和構思。
三、 儀器用具：
密立根油滴實驗儀
四、 實驗原理：
動態測量法
假設重力場中乙個足夠小油滴的運動，設此油滴半徑為，質量為，空氣是粘滯流體，故此運動油滴除重力和浮力外還受粘滯阻力的作用。由斯托克斯定律，粘滯阻力與物體運動速度成正比。設油滴以速度勻速下落，則有
1）此處為與油滴同體積的空氣質素，為比例係數，為重力加速度。油滴在空氣及重力場中的受力情況如圖1所示：
若此油滴帶電荷為，並處在場強為的均勻電場中，設電場力方向與重力方向相反，如圖2所示，如果油滴以速度勻速上公升，則有
2）由式（1）和（2）消去，可解出為
3）由式（3）可以看出，要測量油滴上攜帶的電荷，需要分別測出、、、、等物理量。
由噴霧器噴出的小油滴的半徑是微公尺數量級，直接測量其質量也是困難的，為此希望消去，而代之以容易測量的量。設油與空氣的密度分別為、，於是半徑為的油滴的視重為
4）五、 實驗內容：
學習控制油滴在視場中的運動，並選擇合適的油滴測量元電荷。要求至少測量5個不同的油滴，每個油滴的測量次數應在3次以上。
1、 調整油滴實驗儀
1 水平調整
調整實驗儀底部的旋鈕(順時針儀器公升高，逆時針儀器下降)，通過水準儀將實驗平台調平，使平衡電場方向與重力方向平行以免引起實驗誤差。極板平面是否水平決定了油滴在下落或提公升過程中是否發生前後、左右的漂移。
2 噴霧器調整
將少量鐘錶油緩慢的倒入噴霧器的儲油腔內，使鐘錶油湮沒提油管下方，油不要太多，以免實驗過程中不慎將油傾倒至油滴盒內堵塞落油孔。將噴霧器豎起，用手擠壓氣囊，使得提油管內充滿鐘錶油。
3 儀器硬體介面連線
主機接線：電源線接交流 220v/50hz；q9**輸出接監視器**輸入（in）。
監視器：輸入阻抗開關撥至75（ohm），q9**線纜接in輸入插座。電源線接220v/50hz交流電壓。前面板調整旋鈕自左至右依次為左右調整、上下調整、亮度調整、對比度調整。
4 實驗儀聯機使用
a． 開啟實驗儀電源及監視器電源，監視器出現歡迎介面
b． 按任意鍵：監視器出現引數設定介面，首先，設定實驗方法，然後根據該地的環境適當設定重力加速度、油密度、大氣壓強、油滴下落距離。
「←」表示左移鍵、「→」表示為右移鍵、「+」表示資料設定鍵。
c． 按確認鍵出現實驗介面：將工作狀態切換至「工作」，紅色指示燈亮，將平衡、提公升按鍵設定為「平衡」。
⑤ ccd成像系統調整
從噴霧口噴入油霧，此時監視器上應該出現大量運動油滴的像。若沒有看到油滴的像，則需調整調焦旋鈕或檢查噴霧器是否有油霧噴出，直至得到油滴清晰的影象。
6 控制油滴的運動
選擇適當的油滴，調整平衡電壓，使油滴平衡在某一格線上，將工作狀態按鍵切換至「0 v」，綠色指示燈點亮，此時上下極板同時接地，電場力為零，油滴將在重力、浮力及空氣阻力的作用下作下落運動，當由滴下落到有0標記的刻度線時，立刻按下定時開始鍵，同時計時器開始記錄油滴下落的時間；待油滴下落至有距離標誌（例如1.6）的格線時，立即按下定時結束鍵，同時記時器停止記時。經歷一小段時間後0v、工作按鍵自動切換至「工作」（平衡、提公升按鍵處於「平衡」），此時油滴將停止下落，可以通過確認鍵將此次測量資料記錄到螢幕上。
將工作狀態按鍵切換至「工作」，紅色指示燈點亮，此時儀器根據平衡或提公升狀態分兩種情形：若置於「平衡」，則可以通過平衡電壓調節旋鈕調整平衡電壓；若置於「提公升」，則極板電壓將在原平衡電壓的基礎上再增加200v的電壓，用來向上提公升油滴。
5 選擇適當的油滴
要作好油滴實驗，所選的油滴體積要適中，大的油滴雖然明亮，但一般帶的電荷多，下降或提公升太快，不容易測準確。太小則受布朗運動的影響明顯，測量時漲落較大，也不容易測準確。因此應該選擇質量適中而帶電不多的油滴。
建議選擇平衡電壓在150-400v之間、下落時間在20s（當下落距離為2mm時）左右的油滴進行測量。
平衡測量法：
1 開啟電源，進入實驗介面將工作狀態按鍵切換至「工作」，紅色指示燈點亮；將平衡、提公升按鍵置於「平衡」。
2 通過噴霧口向油滴盒內噴入油霧，此時監視器上將出現大量運動的油滴。選取適當的油滴，仔細調整平衡電壓，使其平衡在某一起始格線上（見後面平衡法示意圖）。
3 將工作狀態按鍵切換至「0v」，此時油滴開始下落，當油滴下落到有「0」標記的格線時，立即按下定時開始鍵，同時計時器啟動，開始記錄油滴的下落時間。
4 當油滴下落至有距離標記的格線時（例如：1.6），立即按下定時結束鍵，同時記時器停止記時（如無人為干預，經過一小段時間後，工作狀態按鍵自動切換至「工作」，油滴將停止移動），此時可以通過確認按鍵將測量結果記錄在螢幕上。
5 將平衡、提公升按鍵置於「提公升」，油滴將被向上提公升，當回到高於有「0」標記格線時，將平衡、提公升鍵置回平衡狀態，使其靜止。
6 重新調整平衡電壓，重複③④⑤，並將資料記錄到螢幕上（平衡電壓v及下落時間t）。當達到5次記錄後，按確認鍵，介面的左面出現實驗結果。
7 重複②③④⑤⑥步，測出油滴的平均電荷量
至少測5個油滴，並根據所測得的平均電荷量求出它們的最大公約數，即為基本電荷值（需要足夠的資料統計量）。根據e的理論值，計算出e的相對誤差
資料記錄：單位×10-19c
六、 資料處理：
驗證實驗資料：假定電子的電荷e=1.602×10-19c
n1=q1/e=3.207/1.602≈2
n2=q2/e=4.864/1.602≈3
n3=q3/e=3.179/1.602≈2
n4=q4/e=7.955/1.602≈5
n5=q5/e=3.218/1.602≈2
分別用每個油滴所帶的電量q除以其所含有的電子個數並求其平均值
e測=（3.207/2+4.864/3+3.179/2+7.955/5+3.218/2）×10-19/5
=1.609×10-19c
七、 實驗結果：
e測=1.609×10-19c
a=(1.609-1.602)/1.602×℅=4.4℅
生物醫藥創新班張凱翔
學號 3090501082
密立根油滴實驗報告
密立根 在1910 1917年的七年間，致力於測量微小油滴上所帶電荷的工作，這即是著名的密立根油滴實驗，它是近代物理學發展過程中具有重要意義的實驗。密立根經過長期的實驗研究獲得了兩項重要的成果 一是證明了電荷的不連續性。即電荷具有量子性，所有電荷都是基本電荷e的整數倍 二是測出了電子的電荷值 即基本...
密立根油滴實驗報告
實驗題目 密立根油滴實驗 電子電荷的測量 實驗目的 1 通過對帶電油滴在重力場和靜電場中運動的測量，驗證電荷的不連續性，並測定電子電荷的電荷值e。2 通過實驗過程中，對儀器的調整 油滴的選擇 耐心地跟蹤和測量以及資料的處理等，培養學生嚴肅認真和一絲不苟的科學實驗方法和態度。3 學習和理解密立根利用巨...
大學物理實驗報告系列之密立根油滴實驗
調節平板間的電壓，使油滴靜止下來，則有，則上式簡化為 5.8 10 實驗內容 靜態法測量。選好一顆適當的油滴，加平衡電壓，使之基本不動。加公升降電壓，讓油滴緩慢移動至視場上方某一刻度線上，記下平衡電壓。去掉平衡電壓，油滴開始加速下降，當達到勻速時開始計時，記下此時下降的距離和時間。要求對每一顆油滴測...