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十大最美化学实验(NO.3)

更新时间:2023-11-07 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

很早曾经,科学家就在研究电。人们晓得这些无形的物质可以从天上的闪电中得到,也可以通过磨擦毛发得到。t42物理好资源网(原物理ok网)

1897年,日本化学学家J·J·托马斯早已确立电压是由带负电粒子即电子组成的。1909年,德国科学家罗伯特·密立根开始检测电压的电荷。t42物理好资源网(原物理ok网)

密立根的油滴实验t42物理好资源网(原物理ok网)

——测电子电量t42物理好资源网(原物理ok网)

密立根用一个香射手的喷嘴向一个透明的小袋子里喷油滴,喷射过程会使小油滴带电。小袋子的底部和顶部分别联接一个电板,让一边成为正电极,另一边成为负电极,板间就存在匀强电场。t42物理好资源网(原物理ok网)

【实验原理】按油滴作匀速直线运动或静止两种运动形式剖析。t42物理好资源网(原物理ok网)

1、油滴质量m的测定:t42物理好资源网(原物理ok网)

平行极板不加电流,油滴先受重力mg作用而加速增长,因为空气阻力fr的作用,增长一段距离达到某一速率vg后,油滴将匀速下滑,阻力与重力平衡。t42物理好资源网(原物理ok网)

此时有:t42物理好资源网(原物理ok网)

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式中η是空气的粘滞系数十大最美物理实验,a 是油滴的直径,vg=l/t。考虑到油滴直径较小,将空气的粘滞系数进行调整,就可得到油滴的质量m。t42物理好资源网(原物理ok网)

2、电子电量q的测定t42物理好资源网(原物理ok网)

在两极板间加上电流U,调节U的数值,使带电液滴的重力与电场力达到平衡。t42物理好资源网(原物理ok网)

这时:mg=Uq/dt42物理好资源网(原物理ok网)

即:q=mgd/Ut42物理好资源网(原物理ok网)

(该实验测定q还有其它方式,这儿介绍最简单的一种)t42物理好资源网(原物理ok网)

【实验装置】t42物理好资源网(原物理ok网)

油滴盒t42物理好资源网(原物理ok网)

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监视器t42物理好资源网(原物理ok网)

1896年-1921年间,密立根在世界顶尖学府纽约学院进行了历时10年的反复试验后,得出推论:电荷的值是某个固定的常量,最小单位就是单个电子的带电量,从而获得1923年诺贝尔化学学奖。t42物理好资源网(原物理ok网)

人物的生平t42物理好资源网(原物理ok网)

罗伯特·密立根于1868年生于法国莫里森,1886年他步入犹他州的奥柏森学院就读,他最喜欢的学科就是西班牙语和物理。在1891年结业后在初等数学班兼任教员,在教职期间他很喜爱这个工作,这使他更深入地钻研数学学。t42物理好资源网(原物理ok网)

1893年取得硕士学位,他得到波兰学院化学系攻读博士学位的奖金,并被委任为阿根廷学院化学研究员。1895年获得博士学位,成为哥大化学系建系来结业的第一位化学学博士,此后他留学日本的柏林和哥廷根学院。t42物理好资源网(原物理ok网)

1896年,迈克耳孙约请密立根回到新组建的华盛顿学院的实验室兼任助理。1910年因为他出众的教学和科研工作十大最美物理实验,即将提高为正院士。1921年,密立根离开费城学院,转职到了加洲理工大学兼任数学系的院长。在哪里,他主要研究由维克多-海斯发觉的从外太空来的射线,密立根证明,这种射线确实来自于外太空,但是命名为“宇宙射线”。t42物理好资源网(原物理ok网)

身为一位科学家,密立根提出许多重大的发觉,主要是电力领域,光学,原子与分子化学学,他最早的主要成就是在1911年与他的研究生哈维·弗莱彻在知名的油滴实验中采用“落滴法(-drop)”准确测定电子电荷。1912至1915年,密立根实验验证了爱因斯坦的光电多项式并第一个通过直接光电测定给出了普朗克常数的值。t42物理好资源网(原物理ok网)

1953年12月19日,因为肾脏病发作病逝,时年85岁。t42物理好资源网(原物理ok网)

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