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密立根油滴實驗的解釋

美國物理學家密立根所做的測定電子電荷的實驗。1907-1913年密立根用在電場和重力場中運動的帶電油滴進行實驗，發現所有油滴所帶的電量均是某一最小電荷的整數倍，該最小電荷值就是電子電荷。

詞語分解

• 實驗的解釋 ∶設計來檢驗一個理論或證實一種假設而進行的一系列操作或活動經實驗證明,這一理論是不正确的 ∶指實驗的工作生物實驗詳細解釋.實際的效驗。 漢 王充 《論衡·遭虎》：“等類衆多，行事比肩，略舉較著，以

網絡擴展解釋

密立根油滴實驗是美國物理學家羅伯特·密立根與哈維·福萊柴爾于1909年進行的一項經典物理實驗，旨在測定電子的基本電荷量，并驗證電荷的量子化特性。以下是實驗的詳細解釋：

1.實驗背景與目的

密立根油滴實驗是20世紀初物理學的重要突破之一。在實驗之前，科學家已通過湯姆遜的陰極射線實驗确認了電子的存在，但尚未精确測量其電荷量。密立根設計此實驗的目的是通過測量微小油滴的電荷，證明電荷的不連續性（即所有電荷均為基本電荷的整數倍），并精确測定該基本電荷值。

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2.實驗原理與方法

實驗通過平衡油滴所受的力來實現測量：

• 受力平衡：油滴在電場和重力場中運動時，受到重力（(mg)）、電場力（(qE)）和空氣阻力（(f=kr v)）的共同作用。通過調節電場強度，使油滴懸浮靜止或勻速運動，此時合力為零。
• 關鍵公式：
  • 當油滴勻速下落時：(mg = kr v_g)
  • 當油滴在電場中勻速上升時：(qE = mg + kr v_e) 其中(q)為油滴電荷，(E)為電場強度，(r)為油滴半徑，(v_g)和(v_e)分别為下落和上升的勻速速度。

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3.實驗裝置

• 核心部件：兩塊水平平行金屬闆，通過電源産生均勻電場。
• 觀測系統：顯微鏡與光源用于觀察油滴運動，噴霧器噴出帶電油滴。
• 油滴選擇：使用蒸氣壓低的油（如鐘表油），通過摩擦帶電後噴入電場區域。

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4.實驗結果與意義

• 電荷量子化：密立根發現所有油滴電荷值均為一個最小電荷的整數倍，即(q = ne)（(n)為整數），首次直接證明了電荷的量子化特性。
• 基本電荷測定：測得基本電荷值(e approx 1.602 times 10^{-19} , text{C})，與現代公認值高度吻合。
• 諾貝爾獎：密立根因該實驗獲得1923年諾貝爾物理學獎，實驗結果為量子理論的發展奠定了基礎。

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5.數據處理方法

實驗中通過“倒過來驗證”法處理數據：将測得的電荷量(q)除以公認的(e)值，得到接近整數的結果，從而反推出(e)的精确值。這一方法确保了實驗結果的可靠性。

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密立根油滴實驗通過巧妙的力學平衡設計，不僅驗證了電荷的量子化本質，還精确測定了電子的基本電荷量。其實驗思想與數據處理方法至今仍是物理學實驗的典範。如需進一步了解實驗裝置或公式推導，可參考中的詳細分析。

網絡擴展解釋二

密立根油滴實驗

密立根油滴實驗是由美國物理學家*********·安德魯斯·密立根于1909年發現的實驗現象，該實驗用于測量電子的電荷量。

詞語解析

拆分部首：口、水、火、示

筆畫數：16畫

來源：密立根油滴實驗是以發現者密立根的名字命名的。

繁體：密立根油滴實驗

古時候漢字寫法：無

例句

密立根油滴實驗是電荷量測量的重要方法之一。

組詞

1. 實驗室 2. 電流 3. 電磁場 4. 電子 5. 電荷 6. 精密

近義詞

電子電荷實驗

反義詞

麥克斯韋分布實驗

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