史上最美的物理實(shí)驗(yàn)——密立根油滴實(shí)驗(yàn)

宋凈霖

(南京師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210023)

羅伯特·密立根(Robert Millikan, 1868～1953)，美國(guó)物理學(xué)家，1923年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。

1897年J·J·湯姆生通過(guò)對(duì)陰極射線的研究，發(fā)現(xiàn)了電子.對(duì)于陰極射線粒子比原子要小的判斷，還需要給出更直接的證據(jù)，測(cè)定電子電荷的具體數(shù)值，就成為當(dāng)務(wù)之急.

1909年密立根想到了用油滴測(cè)定電子電荷的方法，如圖1所示，在兩塊水平放置的金屬板間噴入油滴，油滴在被電離的空氣中會(huì)獲得一定電荷量，用顯微鏡觀察它的運(yùn)動(dòng).在極板間不加電壓時(shí)，油滴在重力和空氣阻力的作用下勻速下落.在極板間加上適當(dāng)電壓，使油滴向上運(yùn)動(dòng)，由于空氣阻力的作用，油滴上升一定距離后，將勻速向上運(yùn)動(dòng).通過(guò)測(cè)定速度等物理量，可得到油滴所帶電荷量，密立根的實(shí)驗(yàn)表明：油滴的帶電量是元電荷e的整數(shù)倍.1913年密立根公布了e的測(cè)量結(jié)果，從而確立了電荷的分立性，為近代物理學(xué)的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ).

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