Memindahkan dibebankan tetesan percobaan menemukan bahwa semua tetesan minyak yang dibawa oleh kekuatan multiple integer dari biaya minimum, nilai ini biaya minimum adalah muatan listrik. Dengan tetesan semprotan disemprotkan ke dua kapasitor paralel horizontal antara pelat elektroda, tetesan dengan penyemprotan setelah, dibebankan pada umumnya. Dalam kasus di mana tidak ada medan listrik, dan tetesan kecil jatuh oleh gravitasi, ketika gravitasi dan daya apung dari udara dan keseimbangan resistensi kental, akan menurunkan untuk seragam, hubungan antara mereka adalah: mg = F1 B (1 ), di mana: mg ─ ─ tetesan oleh gravitasi, F1 ─ ─ hambatan udara kental, B ─ ─ udara apung.Memesan σ, ρ menunjukkan kepadatan tetesan minyak dan udara; δ adalah radius tetesan minyak, η adalah viskositas udara; vg seragam tingkat penurunan untuk tetesan minyak. Oleh karena itu, tetesan minyak oleh gravitasi mg = 4/3πa ^ 3δg (Catatan: a ^ 3 adalah kekuatan 3, apa), daya apung mg udara = 4/3πa ^ 3ρg, udara kental resistensi f1 = 6πηaVg (hukum hidrodinamika Stokes ', Vg mewakili v subscript g). Kemudian (1) menjadi: 4/3πa ^ 3δg = 6πηaVg 4 / 3πa ^ 3ρg, jari-jari tetesan minyak dapat diperoleh a = 3 (ηVg/2g (δ-ρ)) ^ 1/2 (2), Ketika medan listrik diterapkan antara elektroda pelat paralel, himpunan tetesan dilakukan oleh listrik q, itu menjadi listrik statis adalah qE, E adalah kekuatan medan listrik antara pelat paralel, E = U / d, U adalah antara dua lempeng beda potensial, d adalah jarak antara kedua pelat. Beda potensial U tepat dipilih ukuran dan arah tetesan oleh medan listrik, gerakan ke atas, bahwa tingkat kenaikan ve. Ketika kenaikan seragam tetesan ketika hubungan berikut diperoleh: F2 m = qE B (3), dimana F2 adalah munculnya kecepatan tetesan minyak di udara kental tarik Ve: F2 = 6πηaVe, dari (1), (3) di mana q adalah biaya untuk mendapatkan tetesan dibawa oleh q = (F1 F2) / E = 6πηad / (Vg Ve) (4). (4) menunjukkan bahwa, menurut (2) jari-jari tetesan diperoleh setelah tetesan minyak dari kecepatan diukur tidak menurun ketika medan listrik ketika sebuah medan listrik adalah vg dan seragam peningkatan kecepatan tetesan ve, dapat ditentukan oleh dengan muatan q. Perhatikan bahwa derivasi dari rumus di atas adalah sama dalam hal tetesan, sehingga tetesan minyak yang sama, diukur dalam percobaan kelompok vg, ve dari data. Menggunakan metode di atas untuk mengukur banyak tetesan yang berbeda. Hasil menunjukkan bahwa tetesan dibawa oleh jumlah minimum tertentu kekuasaan selalu merupakan multiple integer dari nilai tetap, biaya minimum dilakukan oleh muatan elektron e. Instrumen terhubung ke listrik AC 220 volt. Tegangan tinggi power supply regulator 0 posisi, buka minyak tetesan ruang tutup pada botol ditempatkan pada permukaan pelat dengan menggunakan sekrup meratakan menetes ruang sejajar permukaan pelat kapasitor pelat diratakan. Sesuaikan lensa mikroskop begitu jelas reticle reticle jelas. Kemudian masukkan lubang pin di pelat atas, menyesuaikan sudut dari sumber cahaya, pengamatan mikroskop sampai pin dari seluruh bidang cahaya terang, jangkauan dan intensitas maksimum sampai merata, lalu sisihkan untuk mempersiapkan injector pin sekrup pada tutup. Karena prosedur untuk menyesuaikan pelat kapasitor, berhati-hatilah piring dibebankan oleh peraturan guru. Tetesan disemprotkan ke dalam semprotan tetesan dalam ruangan, dari tetesan mikroskopis diamati gerakan. Percobaan pertama menemukan tetesan minyak yang cocok (tetesan kecil, gerakan lambat, membawa kapasitas dasar listrik kurang dari 5), sehingga jatuh bebas, dan kemudian digabungkan dengan gerakan ke atas dari medan listrik itu (naik terlalu cepat atau terlalu Lambat pada tegangan regulasi yang tepat).
Sehingga efek gravitasi dan bolak kekuatan medan listrik, biarkan tetesan bangkit kembali, jatuh beberapa kali di seluruh bidang pandang dapat terlihat sangat jelas, atau perlu kembali pilih. Dengan stopwatch untuk catatan: Rekam n kali tetesan jatuh L jarak tertentu (mikroskop reticle jarak garis terukir), waktu berlalu jumlah total yang tg, catatan tetesan minyak meningkat n kali jarak L yang sama, total waktu yang telah berlalu tE Total (dua catatan harus berada di tetesan minyak yang sama), dengan total jarak melalui mana tetesan minyak dibagi dengan total waktu tg nL total dan hormat tE imbang vg dan telah menggunakan rumus (4) dihitung tetesan dilakukan oleh q biaya. Metode sesuai dengan jenis tetesan minyak dari 6-10 pengukuran, perhitungan dilakukan oleh kekuatan masing-masing. Pengolahan data: Dalam penelitian ini, hanya menuntut siswa untuk pengolahan digital sederhana dan analisis. Bentuk buku oleh data pencatatan dan perhitungan, tabel adalah untuk bereksperimen dengan tetesan minyak dalam negeri instrumen diperoleh satu set data.
Latar Belakang eksperimental
1897 Thomson menemukan adanya elektron setelah beberapa upaya telah dilakukan untuk secara akurat menentukan sifatnya. Thomson telah mengukur rasio partikel dasar biaya tersebut (biaya untuk rasio massa), menegaskan rasio ini adalah unik. Banyak ilmuwan untuk mengukur jumlah muatan sejumlah besar elektron percobaan yang dilakukan pekerjaan eksplorasi. Nilai yang tepat dari muatan ilmuwan Amerika awal elektron pada tahun 1917, Millikan eksperimental diukur. Millikan berdasarkan pekerjaan sebelumnya, pengukuran e muatan dasar, ia membuat ribuan pengukuran, tetesan untuk menatap selama berjam-jam, itu menunjukkan tingkat kesulitan. Millikan percobaan tetes minyak melalui, penentuan akurat muatan dasar e dalam proses,
Signifikansi eksperimental
Adalah penemuan konstan dan proses pemecahan masalah. Dalam rangka mencapai pengukuran yang akurat, ia menciptakan kondisi eksperimental diperlukan, seperti ruang tetes pada tekanan dan pengukuran suhu dan kontrol. Dia mulai sebagai pembawa muatan dengan tetesan air, karena penguapan air tetesan tidak bisa mendapatkan hasil yang memuaskan, kemudian beralih ke tetesan minyak kurang stabil. Awalnya, dari data eksperimen melalui rumus untuk menghitung nilai e dengan penurunan tetesan minyak, dalam menghadapi situasi ini, Millikan melalui analisis yang menyebabkan ini keliru karena percobaan menggunakan tetesan minyak kecil, itu, udara tidak sebagai medium kontinyu, Stokes 'hukum tidak berlaku, sehingga ia melalui analisis dan percobaan pada Stokes' hukum diubah mendapatkan hasil yang wajar. Peralatan eksperimen Millikan dengan kemajuan teknologi dan telah terus ditingkatkan, namun masih pada prinsipnya terdepan eksperimen ilmu fisika kontemporer berperan, misalnya, para ilmuwan telah menggunakan metode yang sama untuk menentukan partikel dasar listrik ─ ─ quark . Pengukuran eksperimental akan tetesan mikroskopis dalam pengukuran makroskopik ide-ide cerdas dan ide-ide yang tepat, dan dengan alat yang relatif sederhana, yang diukur hasil yang lebih tepat dan stabil dan begitu juga mencerahkan.
|
