在进行密立根油滴实验时,实验者需要对多个油滴的运动状态进行详细记录,以计算电子电荷的基本单位。以下是一份用于记录实验过程中关键数据的原始数据表格,适用于实验教学与研究分析。
| 序号 | 油滴编号 | 电压(V) | 上升时间(s) | 下降时间(s) | 平均速度(m/s) | 电荷量(C) | 备注 |
|------|----------|-----------|----------------|----------------|------------------|-------------|------|
| 1| A-01 | 300 | 12.5 | 8.2| 0.00045| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 2| A-02 | 320 | 11.8 | 7.9| 0.00048| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 3| A-03 | 280 | 13.1 | 8.6| 0.00043| 1.5×10⁻¹⁹ | 偏小 |
| 4| B-01 | 310 | 10.7 | 7.4| 0.00052| 1.7×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 5| B-02 | 290 | 12.0 | 8.0| 0.00046| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 6| C-01 | 330 | 11.2 | 7.6| 0.00050| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 7| C-02 | 305 | 11.6 | 7.8| 0.00049| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 8| D-01 | 270 | 13.5 | 8.8| 0.00042| 1.5×10⁻¹⁹ | 偏小 |
| 9| D-02 | 315 | 10.9 | 7.5| 0.00051| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
| 10 | E-01 | 295 | 12.2 | 8.1| 0.00045| 1.6×10⁻¹⁹ | 正常 |
说明与注意事项:
1. 电压(V):表示施加在平行板之间的电压值,影响油滴所受电场力大小。
2. 上升时间(s):油滴在电场作用下向上移动所需的时间。
3. 下降时间(s):油滴在重力作用下自由下落所需的时间。
4. 平均速度(m/s):根据上升和下降时间计算出的油滴平均运动速度。
5. 电荷量(C):通过公式计算得出的油滴电荷量,理论上应为基本电荷的整数倍。
6. 备注:记录实验中出现的异常情况或特殊现象。
实验数据处理方法简述:
1. 利用上升和下降时间计算油滴的平均速度。
2. 结合油滴质量、空气阻力系数及电场强度,代入密立根公式计算电荷量。
3. 对多个油滴的电荷量进行统计分析,求得基本电荷值,并与理论值(约1.6×10⁻¹⁹ C)进行比较。
该原始数据记录表可用于后续数据分析与实验报告撰写,是密立根油滴实验中不可或缺的一部分。通过对多组数据的整理与分析,能够更准确地验证电子电荷的量子化特性。