近代物理实验精选文档.ppt

近代物理实验近代物理实验本讲稿第一页，共十二页+实验开设背景实验开设背景+实验目的实验目的+实验装置实验装置+实验原理实验原理+实验内容与方法实验内容与方法+思考题思考题本讲稿第二页，共十二页直接地显示出了电量的量子化，并最早地测定直接地显示出了电量的量子化，并最早地测定了电量的最小单位了电量的最小单位基本电荷电量基本电荷电量e 巧妙地将微观量测量转化为宏观量测量巧妙地将微观量测量转化为宏观量测量 本讲稿第三页，共十二页+了解密立根（了解密立根（R.A.Millikan）将基本电荷的测量）将基本电荷的测量转化为宏观分测量的实验思想，以及实现精确转化为宏观分测量的实验思想，以及实现精确测量所做的努力；测量所做的努力；+掌握用油滴法测量基本电荷量的方法，并测定掌握用油滴法测量基本电荷量的方法，并测定基本电荷量；基本电荷量；+通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严通过测量和数据处理，受一次毅力，细心，严谨的实验作风的训练。谨的实验作风的训练。本讲稿第四页，共十二页本讲稿第五页，共十二页本讲稿第六页，共十二页（一）基本原理（一）基本原理带电油滴在平行板电场中的受力 本讲稿第七页，共十二页实验原理受力分析：受力分析：（1）重力F1：（2）空气浮力F2：（3）电场力F3：（4）空气粘滞阻力F4：本讲稿第八页，共十二页实验原理（二）油滴半径（二）油滴半径r的测量的测量油滴以速度Vg匀速下降时满足：F1F2=F4可得：本讲稿第九页，共十二页实验原理（三）空气粘滞系数的修正（三）空气粘滞系数的修正 实验中选用的油滴很小，空气已不能看作是连续媒质，需对空气粘滞系数进行修正。A为修正常数。本讲稿第十页，共十二页（一）静态测量法：对选定的带电油滴，通过调节加在A、B两极板上的电压使其静止，记下平衡电压V，然后将电压去掉，油滴下落，测量油滴匀速通过距离Sg所用的时间tg。计算出油滴匀速下落的速度Vg，油滴的半径r，计算油滴所带电量q。（二）动态测量法：对选定的带电油滴，先在两极板不加电压的情况下，测出油滴匀速下落Sg距离所需要的时间tg，以求出油滴匀速下落的速度Vg，然后，在两极板上加一适当的电压，使油滴以适宜的速度匀速向上运动。记下这时的电压V，测量油滴通过SE所需时间tE。计算出两极板上加电压V时，油滴匀速上升的速度VE进而计算出油滴所带电量q。共测10个油滴，分别求出其各自所带电量，求出这些电量的最大公约数，即e值，并与精确值作比较，求出本实验值的相对误差。本讲稿第十一页，共十二页1.试定性分析本实验的误差来源。2.已知油滴仪上所用的电压表是1.5级，两极板间距d和 分划板标尺误差为210-5m，设空气粘滞系数误差为 210-7kg/ms，一次计时反应误差为0.1s。如有兴趣，就各参量对电量q的影响做粗略的定量分析。本讲稿第十二页，共十二页