密立根油滴儀適用于物理基礎教學實驗,適用于物理基礎教學實驗,平均相對誤差:≤3%。
密立根油滴儀的詳細操作步驟:
1.儀器調節
(1)將儀器放平穩,調節調平螺絲,使水準泡指示水平,這時平行板處于水平位置。(2)先使儀器預熱一段時間,利用預熱時間,從顯微鏡中觀察,調節目鏡,使分劃板位置放正而且刻線清晰。如果視場太暗,可略微轉動油滴照明燈座。
(3)將“平衡電壓”和“升降電壓”二開關均置于“0”位置,將油從油霧室的噴霧口噴入(噴一次即可),微調測量顯微鏡的調焦手輪,這時視場中將出現大量清晰的油滴,有如夜空繁星。
2.測量練習
(1)練習控制油滴﹔平行極板加上300V左右的平衡電壓(“+”或*s—”隨意),可見到多數油滴很快升降而消失,選擇一個因加電壓而運動緩慢的油滴,仔細調節平衡電壓使油滴平衡。利用升降電壓使它上升,然后將電壓全部去掉,讓油滴自由降落。如此反復升降,多次練習,掌握控制和觀察油滴的方法。
(2練習選擇油滴選擇一個大小適當,帶電量適中的油滴,是本實驗中每次測量的關鍵一環。油滴太大,自由降落太快,測量時速度尚未達到勻速,必然誤差大,而且油滴須帶電較多才易于平衡,由于電量的絕對誤差會接近于電子電量,使結果不易測準。油滴太小,又會因熱擾運動和布朗運動,使測量時漲落太大。為此,可在剛出現的“繁星"自由降落時,選定幾個運動較慢又不過分緩慢的油滴,再將 300V上下的平衡電壓加上去,設法留住其中一個。
(3)練習測量油滴運動的時間;利用平衡電壓及升降電壓,把選中的油滴調到電場最上方,然后去掉全部電壓,待油滴速度穩定并通過某一條刻線時按動秒表,記錄降落一段距離所需要的時間,并及時把油滴控制在視場內不要丟失。反復幾次,以掌握測量時間的方法。
3.正式測量
(1)進行本實驗要測量的只有兩個量,一個是平衡電壓V,,另一個是油滴勻速下降一段距離所需要的時間。測量平衡電壓必須經過仔細調節,將油滴懸于分劃板上某條橫線附近,以便準確判斷出這顆油滴是否平衡了。
(2測量油滴勻速下降一段距離所需的時間時,為保證油滴下降時速度均勻,應先讓它下降一段距離后再測量時間。選定測量的一段距離應該在平行極板之間的中央部分,若太靠近上極板,小孔附近有氣流,電場也不均勻,會影響測量結果。太靠近下極板,油滴容易丟失,影響重復測量。一般取分劃板中央部分2cm 比較合適。
(3由于實驗的統計漲落現象顯著,對于同一顆油滴應進行6~10次測量,而且每次測量都要重新調整平衡電壓,并記錄此電壓值。同時還應該分別對6~10顆油滴進行反復的測量。