密立根油滴实验
罗伯特·密立根的油滴实验测量了电子的电荷。这项实验是通过向金属板上方的腔室中喷射油滴雾来完成的。油的选择很重要，因为大多数油在光源的热量下会蒸发，导致水滴在整个实验过程中质量发生变化。真空应用油是一个很好的选择，因为它的蒸汽压非常低。当油滴通过喷嘴喷射时，它们可能通过摩擦带电，或者通过将它们暴露在电离辐射下而带电。带电液滴将进入平行板之间的空间。控制板上的电势会导致液滴上升或下降。
实验计算
Fd=6πrηv1
式中，r是液滴半径，η是空气的粘度，v1是液滴的终端速度。
油滴的重量W是体积V乘以密度ρ和重力加速度g。
空气滴的表观重量是真实重量减去上升推力（等于油滴置换的空气重量）。如果假定落差为完美球形，则可计算表观重量：
W=4/3πr3g（ρ-ρ空气）
液滴在终端速度下不会加速，因此作用在液滴上的总力必须为零，以便F=W。在此条件下：
r2=9ηv1/2g（ρ-ρ空气）
通过计算r，可以求解W。当电压接通时，压降上的电力为：
FE=qE
式中，q是油滴上的电荷，E是通过极板的电势。对于平行板：
E=V/d
式中，V为电压，d为极板之间的距离。
通过稍微增加电压来确定油滴上的电荷，使油滴随速度v2升高：
qE-W=6πrηv2
qE-W=Wv2/v1
- 发表于 2021-09-23 13:27
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- 分类：化学
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