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实验17密立根油滴实验电在技术上的广泛应用以及物质的电结构理论的发展,促使人们对电的本质进行更深入的研究。
美国物理学家密立根(likan)设计并完成的密立根油滴实验,在近代物理学史上有着十分重要的作用,其结论证明了任何带电物体所带的电荷都是某一最小电荷—基本电荷的整数倍;明确了电荷的不连续性,并精确地测定了这一基本电荷的数值,即e=(1. 602±0.002)×10-19C。
本实验采用一种比较简单的方法来测定电子的电荷量。
由于实验时喷出的油滴非常微小,它的半径约10-6m,质量约10-15kg,这就需要学生严格、认真地进行实验操作,以保证得到比较好的实验结果。
(一)实验要求(1)学会操作密立根油滴仪,学习一种用油滴精确测量电子电荷的基本实验方法。
(2)了解证明电荷量子化的实验数据分析方法。
(二)实验目的用密立根油滴仪测定电子电荷,验证电荷的不连续性。
(三)实验仪器与用具MOD-5型密立根油滴仪,CCD显示系统,喷雾器,钟油,调焦针。
MOD-5型密立根油滴仪结构简介:(1)油滴盒是MOD-5型密立根油滴仪很重要的部件,对机械加工要求很高,其结构如图4-17-1所示。
油滴盒的防风罩前装有测量显微镜,通过胶木圆环上的观察孔可观察平行极板间的油滴。
目镜头中装有分划板,其总刻度相当于线视场中的0.300cm,用以测量油滴运动的距离l。
分划板的刻度如图4-17-2所示,分划板中间的横向刻度尺是用来测量布朗运动的。
(2)仪器面板结构如图4-17-3所示。
①电源开关按钮:按下按钮,电源接通,整机工作。
②功能控制开关:有平衡、升降、测量三挡。
a.当处于中间位置即“平衡”挡时,可用平衡电压调节旋钮K3来调节平衡电压,使被测量油滴处于平衡状态。
b.打向“升降”挡时,上、下电极在平衡电压的基础上自动增加DC200~300V的提升电压。
1—油雾室;2—油雾孔开关;3—防风罩; 4—上电极板;5—胶木圆环;6—下电极板;7—底板;8—上盖板;9—喷雾口;10—油雾孔;11—上电极板压簧; 12—上电极板电源插孔;13—油滴盒基座。
密立根油滴实验原理
薛定谔加密立根油滴实验（Ernst Mach Drop Crypto Experiment）是基于物理现象，即滴水柱和小面积液体柱的形状受到气体周围的压力和形状变化的影响而发明的加密方法。
液体柱是由液体包围而成，其上一端接受压力，另一端接受温度，当压力不断变化时，液体柱的形状也会随之改变，当压力变为最大值时，液体会被吸入液体柱内并形成气泡而不是滴水，从而形成变化的形状和几何模式，以此来表示加密信息，以此来创造安全的加密算法。
