下圖為密立根油滴實驗裝置圖

『壹』 密里根油滴實驗中，如果平行極板不水平，對測量有何影響

在密立根實驗中，如果兩平行帶電極板不水平，油滴在電場中運動的時候就會走斜線，或者受到的靜電場力和重力不在一條直線上，這樣移動的距離相比較理論值會偏大，使得誤差增加。

密立根油滴實驗，美國物理學家密立根所做的測定電子電荷的實驗。1907-1913年密立根用在電場和重力場中運動的帶電油滴進行實驗，發現所有油滴所帶的電量均是某一最小電荷的整數倍，該最小電荷值就是電子電荷。

(1)下圖為密立根油滴實驗裝置圖擴展閱讀：

密里根油滴實驗的目的：

是要測量單一電子的電荷。方法主要是平衡重力與電力，使油滴懸浮於兩片金屬電極之間。並根據已知的電場強度，計算出整顆油滴的總電荷量。重復對許多油滴進行實驗之後，密立根發現所有油滴的總電荷值皆為同一數字的倍數，因此認定此數值為單一電子的電荷e=1.592.10-19庫侖。

實驗裝置：

密立根設置了一個均勻電場，方法是將兩塊金屬板以水平方式平行排列，作為兩極，兩極之間可產生相當大的電位差。金屬板上有四個小洞，其中三個是用來將光線射入裝置中，另外一個則設有一部顯微鏡，用以觀測實驗。噴入平板中的油滴可經由控制電場來改變位置。

為了避免油滴因為光線照射蒸發而使誤差增加，此實驗使用蒸氣壓較低的油。其中少數的油滴在噴入平板之前，因為與噴嘴摩擦而獲得電荷，成為實驗對象。

『貳』 密立根油滴實驗分析

油滴實驗（Oil-drop experiment），是羅伯特·安德魯·密立根與其學生哈維·福萊柴爾（Harvey Fletcher）於1909年在美國芝加哥大學瑞爾森物理實驗室（Ryerson Physical Laboratory）所進行的一項物理學實驗，該實驗首次測量出了電子的電荷量。[1][2][3][4][5]羅伯特·密立根因而獲得1923年的諾貝爾物理學獎。[4][5]

中文名
密立根油滴實驗
外文名
Oil-drop experiment[1]
地點
美國芝加哥大學[1]
領域
物理[1]
時間
1907-1913年[1]
快速
導航
實驗裝置

實驗的瑕疵

外部鏈接
簡介
油滴實驗（Oil-drop experiment），是羅伯特·密立根與哈維·福萊柴爾（Harvey Fletcher）在1909年所進行的一項物理學實驗。羅伯特·密立根因而獲得1923年的諾貝爾物理學獎。
此實驗的目的是要測量單一電子的電荷。方法主要是平衡重力與電力，使油滴懸浮於兩片金屬電極之間。並根據已知的電場強度，計算出整顆油滴的總電荷量。重復對許多油滴進行實驗之後，密立根發現所有油滴的總電荷值皆為同一數字的倍數，因此認定此數值為單一電子的電荷e：庫侖。[6]
實驗裝置
密立根設置了一個均勻電場，方法是將兩塊金屬板以水平方式平行排列，作為兩極，兩極之間可產生相當大的電位差。金屬板上有四個小洞，其中三個是用來將光線射入裝置中，另外一個則設有一部顯微鏡，用以觀測實驗。噴入平板中的油滴可經由控制電場來改變位置。
為了避免油滴因為光線照射蒸發而使誤差增加，此實驗使用蒸氣壓較低的油。其中少數的油滴在噴入平板之前，因為與噴嘴摩擦而獲得電荷，成為實驗對象。[6]
實驗的瑕疵
理查·費曼曾經在1974年，於加州理工學院的一場畢業典禮演說中敘述「草包族科學」（Cargo cult science）時提到：
從過往的經驗，我們學到了如何應付一些自我欺騙的情況。舉個例子，密立根做了個油滴實驗，量出了電子的帶電量，得到一個今天我們知道是不大對的答案。他的資料有點偏差，因為他用了個不準確的空氣粘滯系數數值。於是，如果你把在密立根之後、進行測量電子帶電量所得到的資料整理一下，就會發現一些很有趣的現象：把這些資料跟時間畫成坐標圖，你會發現這個人得到的數值比密立根的數值大一點點，下一個人得到的資料又再大一點點，下一個又再大上一點點，最後，到了一個更大的數值才穩定下來。
為什麼他們沒有在一開始就發現新數值應該較高？——這件事令許多相關的科學家慚愧臉紅——因為顯然很多人的做事方式是：當他們獲得一個比密立根數值更高的結果時，他們以為一定哪裡出了錯，他們會拚命尋找，並且找到了實驗有錯誤的原因。另一方面，當他們獲得的結果跟密立根的相仿時，便不會那麼用心去檢討。因此，他們排除了所謂相差太大的資料，不予考慮。我們現在已經很清楚那些伎倆了，因此再也不會犯同樣的毛病。
密立根油滴實驗60年後，史學家發現，密立根一共向外公布了58次觀測數據，而他本人一共做過140次觀測。他在實驗中通過預先估測，去掉了那些他認為有偏差，誤差大的數據。[6]
外部鏈接
（中文）模擬實驗動畫 -密立根油滴實驗
參考資料
[1] American Physical Society to commemorate University of Chicago as historic physics site in honor of Nobel laureate Robert Millikan．芝加哥大學官網 [引用日期2019-07-31]
[2] Breakthroughs: 1910s．芝加哥大學官網 [引用日期2019-07-31]
[3] Work of physicist Millikan continues to receive accolades．芝加哥大學官網 [引用日期2019-07-31]

『叄』 密立根油滴實驗首先測出了元電荷的數值，其實驗裝置如圖所示，油滴從噴霧器噴出，以某一速度進入水平放置

（1）當無電場時抄，重力與阻力相平衡，則有：6πηrv₁=mg；
當有電場時，則有重力等於阻力與電場力之和，即為：mg=6πηrv₂+qE；
解得：q=

6πrη(v1?v2)

E

；
（2）根據物體帶電本質：電子的得失，且由表格所測電量，可知：在誤差范圍內，可以認為油滴的帶電量總是1.6×10^-19C的整數倍，
故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10^-19C．
故答案為：（1）

6πrη(v1?v2)

E

；
（2）在誤差范圍內，可以認為油滴的帶電量總是1.6×10^-19C的整數倍，故電荷的最小電量即元電荷為1.6×10^-19C．

『肆』 美國物理學家密立根通過如圖所示的實驗裝置，最先測出了電子的電荷量，被稱為密立根油滴實驗．如圖，兩塊

（1）平行金屬板板間存在勻強電場，液滴恰好處於靜止狀態，
電場力與回重力平衡，則有答
mg=qE=

qU

d

所以需要測出的物理量有油滴質量m，兩板間的電壓U，兩板間的距離d，
故選：ABC．
（2）用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=

mgd

U

，
（3）在進行了幾百次的測量以後，密立根發現油滴所帶的電荷量雖不同，但都是某個最小電荷量的整數倍，
這個最小電荷量被認為是元電荷，其值為e=1.6×10^-19C．
故答案為：（1）ABC
（2）

mgd

U

（3）1.6×10^-19

『伍』 濡傚浘鏄瀵嗙珛鏍規補婊村疄楠岀殑紺烘剰鍥撅紟娌規淮浠庡柗闆懼櫒鐨勫柗鍢村柗鍑猴紝钀藉埌鍥句腑鐨勫寑寮虹數鍦轟腑錛岃皟鑺備袱鏉塊棿鐨勭數鍘嬶紝閫氳繃

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『陸』 （2013高淳縣模擬）電子所帶的電荷量（元電荷）最先是由密立根通過油滴實驗測出的．密立根設計的實驗裝

（1）帶電油滴處於靜止狀態，受力平衡，重力與電場力大小相等，方向相反，則電場力方向豎直向上，而電場線方向豎直向下，所以油滴帶負電．
（2）由平衡條件得：mg=qE，得q=

mg

E

=

1.57×10?14×10

1.92×105

C=8.0×10^-19C
故答案為：負；8.0×10^-19C．