空气的浮力与不连续性对密立根油滴实验测量值影响的定量分析

密立根油滴实验通过测定带电油滴所带的电荷量来测定基本电荷的电荷量,并验证电荷的量子化效应.为了实验的方便,一些常用实验方法中将油滴所受空气浮力忽略,甚至忽略空气的不连续性对空气粘滞系数的影响,导致了测量结果的系统误差.基于静态法,定量讨论空气浮力及其不连续性对油滴电荷量测量结果的影响,发现忽略空气浮力所产生的相对误差不超过0.1%,而忽略空气的不连续性所产生的相对误差可以超过15%.因此,在实验中必须考虑空气的不连续性对空气的粘滞系数的影响,从而提高油滴带电荷量测量的精度.

关于密立根油滴实验动态法的讨论

利用ZKY-MLG-6 CCD显微密立根油滴仪测量电子的电荷量,通过反复实验,分析油滴电荷量的大小、阀门关闭与否对实验的影响,讨论初始电压、工作电压的选择范围.得到的结论为:(1)不管是用平衡法还是用动态法测量电子的电荷量,油滴的电荷量较大时,测量结果更为准确;(2)用动态法测量电子的电荷量时,阀门关闭与否对测量并没有明显的影响;(3)用动态法测量带大电荷量的油滴,初始电压分别为300 V和400 V,工作电压分别为平衡电压的1.5、2.0和2.5倍时,测量结果都较好.