陈 萍

（淮北市卫生学校，安徽淮北 235000）

密立根油滴实验中联动开关对实验结果的影响

陈 萍

（淮北市卫生学校，安徽淮北 235000）

南京大学研发的OM99型密立根油滴仪设计了联动开关，在油滴下落的同时开始计时，从而忽略了油滴加速下落的时间。实验表明这样做避免了人的反应速度带来的更大的误差，令结果更精确。

密立根油滴实验；基本电荷；联动开关

1911年密立根利用油滴法验证了带电体电量的不连续性，同时精确地测出了基本电荷值，其方法原理简单、思路清晰、富有启发性，是大学物理实验选用的经典实验之一。

1 实验原理

用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，当油在喷射时，由于摩擦，油滴一般都是带电的。设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为U，则油滴在平行极板间将同时受到两个力的作用，一个是重力mg，一个是静电力qE，如图1所示。调节两极板间的电压U，可使该两力达到平衡，这时

图1 静电力与重力平衡

由上式可见，为了测量油滴所带的电量q，除了测量U和d外，还需要测量油滴的质量m。因为m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，变加速下降一段距离后以速度v匀速运动，这时阻力与重力mg平衡，如图2所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降。根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时

式中η是空气的粘滞系数，a是油滴的半径。

由于表面张力的原因，油滴总是呈小球状。……