Physik LK 7 - Millikan Versuch

Summary

Эксперимент Милликена с масляными каплями направлен на определение элементарного заряда. В видео объясняется установка эксперимента с использованием пластинного конденсатора, микроскопа и источника света. Масляные капли, которые были заранее заряжены, попадали в конденсатор, где с помощью измерений их скорости восходящего и нисходящего движения вычисляли заряд. Теоретически учитывались силы, такие как электрическая, вес, подъемная сила и сопротивление воздуха. Эксперимент показал, что заряды существуют только как кратные элементарному заряду, который был вычислен как 1,6 × 10^-19 Кулона.

Takeaways

• 😀 Эксперимент Милликена используется для определения элементарного заряда.
• 😀 Эксперимент состоит из конденсатора, источника света, микроскопа и масла, которое распыляется в конденсатор.
• 😀 Масляные капли, используемые в эксперименте, заряжены и движутся под действием различных сил.
• 😀 Задача эксперимента — определить заряд этих капель и проверить, существует ли элементарный заряд.
• 😀 Для эксперимента используется микроскоп для наблюдения за движением капель и измерения их скорости.
• 😀 Важно, что скорость движения капель постоянна при подъеме и падении.
• 😀 Для анализа скорости капель измеряется время их подъема (t2) и падения (t1).
• 😀 В эксперименте используются различные силы, такие как электрическая сила, сила тяжести, сила Архимеда и сила трения.
• 😀 Константы, такие как плотность масла и воздухопроницаемость, используются для вычислений, связанных с зарядом капли.
• 😀 С помощью равновесия сил, включая электрическую и механическую, можно вычислить заряд масла.
• 😀 В ходе эксперимента получается, что заряд капель всегда является кратным элементарного заряда, что подтверждает существование минимального заряда в природе.

Q & A

Что такое опыт Милликена?

Опыт Милликена – это эксперимент, проведенный Робертом Милликеном в 1909 году, с целью измерения элементарного заряда, используя заряженные масляные капли, которые двигаются в электрическом поле.

Как устроен прибор для эксперимента Милликена?

Прибор состоит из двух параллельных металлических пластин, между которыми создается электрическое поле. На одну из пластин прикладывается положительный или отрицательный заряд, а на другую — противоположный. Масляные капли наблюдаются через микроскоп.

Какие силы действуют на масляную каплю в опыте Милликена?

На масляную каплю действуют несколько сил: электрическая сила, сила тяжести, сила Архимеда и сила трения. Эти силы помогают определить заряд капли.

Что происходит, когда на масляную каплю подается напряжение?

Когда на каплю подается напряжение, она может двигаться вверх или вниз в зависимости от направления электрического поля. Это движение зависит от силы, действующей на каплю, и позволяет измерить скорость её движения.

Как с помощью опыта Милликена можно определить элементарный заряд?

Чтобы определить элементарный заряд, измеряют скорость подъема и падения капель в электрическом поле. Из этих данных вычисляются различные силы, и, используя математические уравнения, можно рассчитать заряд капли.

Что такое метод «подъема-опускания» в контексте опыта Милликена?

Метод подъема-опускания заключается в измерении времени, за которое капля поднимется и опустится под воздействием электрического поля. Это позволяет вычислить скорость движения капли и, в дальнейшем, заряд.

Как рассчитывается радиус масляной капли в опыте Милликена?

Радиус капли не может быть измерен напрямую с помощью микроскопа, поэтому его рассчитывают через математические уравнения, используя данные о скорости движения капли и ее физические свойства.

Какие данные необходимы для расчета заряда масляной капли?

Для расчета заряда капли необходимы данные о скорости капли, расстоянии между пластинами, плотности масла, плотности воздуха, а также коэффициент трения между каплей и воздухом.

Почему эксперимент Милликена позволяет подтвердить дискретность заряда?

Эксперимент подтверждает дискретность заряда, потому что заряд масляных капель всегда оказывается кратным элементарному заряду (около 1.6 × 10⁻¹⁹ Кл), что указывает на существование минимальной единицы заряда.

Что можно узнать из результатов опыта Милликена?

Результаты опыта Милликена показывают, что заряд на масляных каплях всегда является целым кратным элементарного заряда, что подтверждает гипотезу о существовании минимального квантованного заряда в природе.