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1、密立根MOD9G使用说明书new高特资料MOD-9G型 密 立 根 油 滴 仪使用说明书南京流畅电子仪器有限责任公司南京高特电子科技有限公司密立根油滴仪使用说明书一、 主要技术参数 平均相对误差：3 极板电压：DC 0900V 升降电压：DC 200V300V 数字电压表：0999V1V 数字秒表：O99.9秒 分划板刻度：重直线视场2，分10格，每格实际值0.2mm 电源：AC220V，50HZ 显微镜：总放大位数60X二、 仪器简介： (一)油滴盒是本仪器很重要部件,机械加工要求很高，其结构见图一 图一1油雾室 2油雾孔开关 3. 防风罩 4上电极板5胶本圆环 6下电极板 7底板 8上盖板

2、9喷雾口 10油雾孔 11上电极板压簧l2上电极板电源插孔 l3油滴盒基座油滴盒防风罩前装有测量显微镜，通过胶木圆环上的观察孔观察平行极板间的油滴。监视器显示屏上有分划板，其总刻度相当于线视场中0.200厘米，用以测量油滴运动的距离。分划板的刻度如图二所示。分划板中间的横向刻度尺是用来测量布朗运动的。图二(二)仪器面板结构如图三所示。图三 1 电源开关按钮：按下按钮，电源接通，整机工作； 2 功能控制开关：有平衡、升降、测量三档（分别配有指示灯显示相应状态）。 (1) 当按下“平衡”按钮时，此时极板上加载了0-500V左右平衡电压，可用平衡电压调节旋钮3来调节平衡电压大小，使被测量油滴处于平衡

3、状态； (2) 按下“提升”按钮时，上下电极在平衡电压的基础上自动增加DC200V300V的提升电压； (3)按下“下降”按钮时，极板间电压为0V，被测量油滴处于被测量阶段而匀速下落，在“0”起始刻度线处按下“计时/暂停”按钮开始计时；油滴下落到“6”（即预定距离）时，迅速按下“计时/暂停”按钮，同时停止计时； 本机也可机外用秒表等计时工具计时。 3 平衡电压调节旋钮：可调节极板间的电压，电压变化范围DC0500V左右； 4 计时/暂停按钮，开启计时器和停止计时器按键； 5 视频输出插座：CCD摄像头用，输出至监视器，监视器阻抗选择开关拔至75欧处； 6 照明灯室：内置半永久性照明灯，单灯使用

4、寿命大于三年； 7 水泡：调节仪器底部两只调平螺丝，使水泡处于中间，此时仪器处于水平位置； 8 上、下电极：组成一个平行板电容器，加上电压时，板间形成相对均匀电磁场，可使带电油滴处于平衡状态(参见实验原理)；9 秒表复位键： 按一下该键，清除内存，秒表显示“O0.O”秒；10 “确认”按钮，此按钮分为两个功能：a、开启仪器时仪器进入参数显示界面，此时按下按键，仪器进入分划板界面；b、仪器进入分划板界面之后，此时仪器处在测量状态，此时按下一次“确认”按键，记录一次测量数据，记录的平衡电压即图二中的提示保存电压，时间为图二中的下落时间，当记录5次数据之后，仪器自动计算实验结果，并在屏幕上显示出来，

5、可以提供参考所选油滴是否合格，此时再次按下“确认”按键，仪器再次进入测量界面，可以重复以上操作； 11显微镜：放大暗室油滴图像；12CCD摄像头，采集暗盒图像并显示在监视器上。 三、 使用 1 打开电源，整机开始预热，预热不得少于5分钟； 2 调节仪器底部左右两只调节螺栓，使水泡指示水平； 3 按复位键，使计时秒表清零； 4 功能键设置到“平衡”，调节电压在250V左右，从油雾室小孔喷入油滴，打开油雾孔开关，油滴从上电极板中间直径0.4mm孔落入电场中。 5 驱走不需要的油滴，直到剩下几颗缓慢运动的为止，选择其中一颗，仔细调节平衡电压，使油滴静止不动。 6 功能键设置到“下降”，油滴匀速下降，

6、同时计时，下落距离为1.2mm，即刻度板6格时，再停止计时，同时将功能键设置到“平衡”或“提升”（仪器亦设计了自动恢复“平衡”功能，在计时停止1秒以后，仪器自动恢复到“平衡”状态）。此时完成一颗油滴的测量阶段。 7、此时可以按下“确认”按键，仪器自动记录一次当前数据，重复以上操作直到测量五次，仪器自动计算实验结果并显示（当判断不合格时，电荷提示为“Err”）； 7 如此反复测量多个不同油滴，得到该实验所需数据。 四、 注意事项和维修： 1关于实验油的问题 要做好油滴实验油是很重要的，对油的要求有五条油要纯净。粘滞系数随温度的变化要小。雾化时要容易带电，但带电量不能多。油的发挥性要小。油的密度随

7、温度的变化要小。 我们提供的油，能比较好的附合以上五条要求，请勿任意换用别种油。(也可以用中华牌70l号钟表油市场有售)油的密度随温度的变化关系如下表tOlO203040kg/m991986981976971通常可取t = 20时油的密度= 981kg/m计算，引起的最大相对误差(对t = 40时) 如喷雾器损坏或油用完(用油是非常省的)请来函，我们可以提供。 2关于喷雾器和喷雾方法 我们提供的喷雾器是和我们提供的油相配用的。优点是雾化的油滴大小合适，并且比较均匀，没有特别大的油滴。请勿任意换用别种喷雾器，以免喷出大颗油滴，堵塞上电极板的落油小孔。 喷雾时喷雾器应竖拿(参看喷雾器盒子上的示意图

8、)，食指堵住出气孔，喷雾器对准油雾室的喷雾口，轻轻喷入少许油即可。切勿将喷雾器插入油雾室，甚至将油倒出来。更不应该将油雾室拿掉后对准上电极板落油小孔喷油。否则会把油滴盒周围搞脏，甚至把落油孔堵塞。如能正确喷雾，油滴盒周围根本不需要擦洗。 3关于油滴漂移问题 水准泡是用来调整油滴盒电极板水平的，水准泡在出厂前已作过调整，因此切勿拿下来兼作它用。也勿任意旋动，否则油滴盒电极板不能调到水平，油滴就要向左右或前后漂移，甚至移出视场。 检查上电极板有没有放平整，有没有翘起来，否则油滴所受的电场力和重力不在一条直线上，油滴就要漂移。 4关于误差 本仪器在设计时，各部分分担的误差是按误差均分原则分配的。因此

9、平衡电压的设计，是简单稳压电源，其稳压性能己能达到要求。 由于油滴很小（直径约10-6米，质量约10-15 千克），单一测量数据的起伏较大，为了减小偶然误差的影响，对同一颗油滴应进行多次测量，约lO次左右。（如果用平衡法进行实验，则平衡电压和油滴匀速运动时间，都应进行多次测量）。单一测量允许的相对误差为6，平均相对误差不大于3。 五、 附件与备件： 电子秒表(精度0.01秒) 1只 (4型机配用)喷雾器 2只 油 2瓶仪器使用说明书 1本实验指导书 1本注：本单位长期提供附、零配件和消耗性材料。六、 平衡测量法参考数据： 根据公式式中油滴的半径 油的密度 重力加速度 g =9.79msec -

10、2空气粘滞系数 =1.83 10-5 kgm-1sec-1油滴匀速下降距离 l = 1.2O 10-3 m修正常数 b = 6.1710-6mcm(Hg)大气压强 P =76.0cm(Hg)平行极板间距离 d = 5.0010-3m将以上数据代入公式得油滴带电量 库仑油滴半径 米油滴质量 公斤1实验时跟踪一颗油滴进行测量：天气：雨 室温：t=30NoV(volt)(sec)（10-19C）nE（10-19C）（10-7m）m（10-15C）141920.93.1421.578.702.69242020.33.2721.64341120.73.2521.62440921.03.1821.5954

11、0820.83.2521.63641420.93.1821.59740721.43.1221.56840722.23.1621.58940021.73.1021.551039121.53.2221.61 1 显然，由于油的密度、空气的粘滞系数，都是温度的函数;重力加速度g和大气压强P随实验地点和条件的变化而变化，因此本式的计算是近似的在一般条件下，由于这样处理引起的误差约1左右。带来的好处是便计算方便得多，这对于作为工科学生的物理实验来说是可取的如果、g、P、d等量都让学生自己测量(当然也可列表备查)则可作为综合实验安排。NoV(volt)tg(sec)q（10-19C）nE（10-19C）(

12、10-7m)m（10-15kg）1138621.83.1921.598.152.251238922.13.1021.551339121.63.2021.601438922.43.0421.521538422.03.1721.581638321.83.2121.618.512.521738222.13.1621.581838522.03.1521.581937722.33.1521.582037023.03.0621.532136822.83.1221.568.312.352236323.53.0221.512335523.33.1221.562435423.33.1421.572535223.

13、03.2221.612634923.53.1421.578.182.242734923.33.1821.592834223.93.1221.562933824.03.1421.573032824.33.1721.593132824.23.1921.608.062.143231924.43.2421.623331624.83.1821.593431825.13.1121.553531824.73.1821.593631524.83.1921.607.952.063731525.43.0821.543830525.43.1821.59NoV(volt)tg(sec)q（10-19C）nE（10-1

14、9C）(10-7m)m（10-15kg）3929625.83.2021.607.781.924028726.03.2621.634128825.93.2621.634229025.93.2421.624329126.73.0821.544427927.73.0321.524527528.13.0121.504626327.33.2921.647.561.774726427.53.2421.624824929.03.1621.584924929.13.1421.575024229.03.2621.637.331.65 根据以上实验结果可见 虽然油的挥发性并不大(100，盛于烧杯中的油三小时挥发不

15、大于3)，但由于油滴的面积体积比很大 因此在三小时实验过程中，油挥发掉了约 油虽挥发掉了40，但对电荷e的测定影响不大。 对第l1O号数据的油滴 =1.5910-19 C 对第4l50号数据的油滴 =1.5910-19 C 三小时内50次测量，电荷e的平均值为 =1.5910-19 C 平均相对误差 E =1.9 50次测量中相对误差大于3的共10次，占20。雨天对实验无影响。2实验时对不同油滴进行测量天气：雨 室温：t=28NoV(volt)tg(sec)q（10-19C）ne（10-19C）123323.74.7731.5921924.722323.822024.022024.221911

16、1.218.4121.5319211.218911.218811.218811.0333537.11.5911.5933537.3-实验过程中电荷丢失428517.06.3741.5928317.228417.228217.128117.1526315.77.851.5626315.726415.726315.826215.7624030.33.0621.5323830.723830.723830.223630.51.57根据以上实验结果可见： 平均值 =1.5910-19 C 平均相对误差 E =1.9 2号油滴如用下式求n ，则 这就产生了困难(n取1l还是12)，主要原因在于油滴带电较多（最好只带几个电子)。平衡电压V较低，匀速下降时间较短的油滴，带电量较多，不宜选用。 3号油滴在实验过程中电荷丢失，请实验时注意此类情况。 以上仅计算了测量误差，未计算仪器误差。七、 注意事项：1、仪器使用环境：温度为（0-40）的静态空气中。2、CCD盒、紧定螺钉、摄像头的机械位置不能变更，会对像距及成像角度造成影响。3、注意调整进油量开关，应避免外界空气流动对油滴测量造成影响。4、 仪器内有高压，实验人员避免用手接触电极（虽然本仪器带有保护功能）。5、实验前应对仪器油滴盒内部进行清洁，防止异物堵塞落油孔（未接通电源情况下进行）。6、注意仪器的防尘保护（不用仪器时请盖好机箱盖）。