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  • 1 # 嗚魯啦啦

    一、實驗目的 1、 透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、 透過實驗過程中,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宏觀量測量微觀量的巧妙設想和構思。

    二、實驗原理

    用油滴法測量電子的電荷,可以用靜態(平衡)測量法或動態(非平衡)測量法,也可以透過改變油滴的帶電量,用靜態法或動態法測量油滴帶電量的改變數。

    以下是幾組實驗資料(當然了,這不是嚴格的實驗資料,不同時間地點測得的資料是不完全一樣的,該資料僅供參考):

    第1粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量資料 235 9.98 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%

    第1粒油滴結果 1.13e-18 7 1.61e-19 0.92%

    第2粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量資料 203 10.53 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%

    第2粒油滴結果 1.20e-18 8 1.50e-19 5.93%

    第3粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量資料 233 8.26 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%

    第3粒油滴結果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.50%

    第4粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量資料 224 8.49 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%

    第4粒油滴結果 1.52e-18 10 1.52e-19 4.79%

    第5粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量數 204 10.01 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%

    第5粒油滴結果 1.29e-18 8 1.62e-19 1.25%

    第6粒油滴資料 電壓(v) 下落時間(s) 電荷q 電子數n e值 誤差

    第1次測量資料 206 9.91 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%

    第6粒油滴結果 1.30e-18 8 1.63e-19 1.84%

    本次實驗最終結果: e=1.57e-19 誤差=1.86% 你所問的主要問題:實驗誤差的計算在實驗資料處理一步當中: 資料處理採用倒證法:設實驗得到m個油滴的帶電量分別為q1,q2,…..,qm,由於電荷的量子化特性,應有qi=nie,此為一直線方程,n為自變數,q為因變數,e為斜率。因此m個油滴對應的資料在n~q座標系中將在同一條過原點的直線上,若找到滿足這一關係的曲線,就可用斜率求得e值。將e值的實驗值與公認值比較,求相對誤差。

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