密里根油滴实验的理论分析和测量结果讨论

针对密立根油滴实验中的"静态平衡法"测量过程,首先从理论上分析了不同带电油滴平衡电压与下落时间的关系,为油滴的合理选取提供理论支持;进而从力学角度对带电油滴全程运动进行了推导分析,计算结果显示油滴在极短时间内就达到了极限速度,因此对于油滴匀速下落区域的选取并不需要特别说明,实验条件完全满足;最后,基于312颗油滴的测量结果,对油滴带电量的分布规律进行了研究。实验发现,当油滴电量不超过5 e时,可明显看出电荷量分布的量子化;若油滴下落时间过短或平衡电压过小,则油滴所带电荷量偏大,量子化现象不明显。