油滴实验中数据处理的一种新方法

密立根油滴实验是大专院校物理实验课中的一个基本实验。该实验为了证实电荷的不连续性,即所有电荷都是基本电荷的整数倍,就应该求出实验测得的各个电荷值的最大公约数。然后算出每个带电油滴电荷量子数。这是油滴实验数据处理中最关键的一步。这个最大公约数现在普遍采用以下两种求法,但都存在较大的缺陷,一种是“倒     

用微机处理密立根油滴实验数据

密立根油滴实验构思巧妙，方法简便，结论准确，目前仍是理工科物理专业学生的必做实验．该实验从设计出来至今也近百年了，实验仪器也被几度更新、改进，测量变得更加方便了．但其中的一个关键环节——数据处理（获得未知的基本电荷量）始终未能解决妥当．为了获得基本电荷量，必须求出一组油滴带电量的最大公约数，但实验存在误差，对一组有误差的数据求最大公约数是相当困难的，因此目前主要采用“倒过来验证”的方法进行数据处理，用实验测得的每个电荷值q除以公认的电子电荷值。一1．60X10－－‘’C．得到一个接近于某一整数n的数值，…     

用微机处理密立根油滴实验数据

用微机处理密立根油滴实验数据刘业政（合肥工业大学合肥２３００００）由美国物理学家密立根设计并完成的密立根油滴实验，在近代物理学史上起过十分重要的作用。实验的结论证明了任何带电物体所带电荷都是某一最小电荷──基本电荷的整数倍，并精确地测定了这一基本电荷...     

利用最小二乘法处理密立根油滴实验数据

从密立根油滴实验可以比较容易地看出油滴所带电荷量是不连续变化的,但是要确定基本电荷量却并不容易.本文旨在介绍一种基于最小二乘法原理的密立根油滴实验的数据处理新方法.     

油滴实验的数据处理方法

提出一种用于密立根油滴实验数据处理的新方法－“图解法”。用这种方法进行数据处理，不需要事先知道单位电荷数值，克服了“最大公约数方法”中寻求最大公约数的困难。“图解法”根据公式ｑ＝ｎｅ，将ｅ视为直线方程的斜率，通过拟合直线，一次性求得所有油滴的带电量子数和单位电荷值，具有合理、直观和简捷的优点。     

密立根油滴条件的Mathematica图示

本分析了密立根油滴实验中可分辨基本电荷数目的油滴电量最大误差,并借助数学软件Mathematica作出油滴电量、油滴电量误差和基本电荷误差等曲线图。再分析曲线图得出油滴条件的直观图示。此图示为密立根油滴实验提供了很好的油滴选取依据。     

密立根油滴实验数据处理的多重差值法

利用多层次作差和求平均的多重差值法改进了密立根油滴电量逐项相减法.多重差值法既保留了油滴电量逐项相减法简单直观而且易于得到电荷不连续性的优点,又克服了其一般情况下得到的基本电荷电量测量值偏小的缺点.     

密立根油滴实验数据的处理方法

依据欧几里德算法，由计算机处理密立根油滴实验数据，得到基本电荷电量，并且给出了用Fortran编写的程序．     

基于大数据分析思路的油滴实验数据处理方法

本文基于大数据分析思路,提出了在密立根油滴实验中一种优化的公约数数据处理方法,即最大概率比值法。该方法是将实验所得到的密立根油滴实验数据两两相比,并将比值接近整数比的数据提出,找出出现频次(概率)最大的公约数并取平均,在不使用元电荷公认值的情况下,得到最终的元电荷的实验值。这样,避免了人为因素对数据处理过程中的干扰,同时处理的数据量越大,越容易得到更为精确的数据处理结果。     

基于Matlab用最大公约数法求电子电量

用Matlab程序辅助,在允许一定误差存在的情况下,给出了求正实数的最大公约数的函数,并把其运用于密立根油滴实验的数据处理中,求出了最小电荷电量。     

寻找磁单极子和分数电荷(上)

1.分数电荷 量子化电荷的首次测量是1909年密立根(R.M.Millikan)所做的著名油滴实验.密立根发现,电荷的电量仅是基本电荷e=1.6×10-19℃的整数倍.在油滴实验之后的二十余年的时间里(中子发现于1932年──译者注),人们把荷电量分别是-e、+e和o的电子、质子和中子看作是自然界的基本粒子.但是,随着岁月的流逝,物理学家们发现了许多其它的基本粒子.粒子种类的杂然纷呈确实使人们感到周围世界的组成错综复杂.于是,理论家们试图寻找更小的一组真正基本的粒子,所有其它的粒子都可以由它们组成.六十年代中期,盖尔曼(Murray Gell-man)和兹韦格(Ge…     

从一个鲜为人知的故事谈起——密立根油滴实验的疑问和启示

今天,每一个中学生都知道,电子的电荷的精确测量是密立根得到的,这就是密立根的油滴实验.由此,密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖.美国加州理工学院的最高建筑物就是密立根图书馆,每一个去过加州理工学院的人都会注视着这一图书馆,想到就是这一伟大的物理学家密立根以他科学巨匠的手第一次测定了电荷的最小单位——电子的电荷值.     

多种方法结合处理密立根油滴实验数据

密立根油滴实验是大学物理实验比较经典的实验,用作图法处理数据求基本电荷量是比较直观的一种处理数据的方法,只要确定q1=ne中n值就可以求出基本电荷量,因此对第一个电荷的精度要求很高。在做实验时难免会存在误差,为了减小因数据处理方法带来的误差,在此提出在作图法的基础上增加分组预处理数据后再用最小二乘法处理数据。直接用作图法处理数据求出基本电荷量的相对误差为6.2%。作图法和分组法结合结果相对误差为2.6%。作图法、分组法和最小二乘法相结合处理数据相对误差为1.8%。本文提出的数据处理的方法减小了误差,可以将其应用到实际教学中。     

从一个鲜为人知的故事谈起——密立根油滴实验的疑问和启示

 今天,每一个中学生都知道,电子的电荷的精确测量是密立根得到的,这就是密立根的油滴实验.由此,密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖.美国加州理工学院的最高建筑物就是密立根图书馆,每一个去过加州理工学院的人都会注视着这一图书馆,想到就是这一伟大的物理学家密立根以他科学巨匠的手第一次测定了电荷的最小单位--电子的电荷值.     

用flash制作密立根油滴实验课件

密立根首创的油滴实验精确的测量出基本电荷,是一个经典的近代物理实验。Flash是多媒体课件制作的重要工具。     

密立根油滴实验的探究性数据处理方案

讨论了一种基于密立根油滴实验的探究性数据处理方法。通过分析平衡电压和下落时间的隐函数关系,并结合实验数据的具体分布推测出电荷的不连续性。在此基础上通过拟合二者的关系曲线计算出基本电荷的电量,从而还原了该实验富有的研究性内涵。     

空气的浮力与不连续性对密立根油滴实验测量值影响的定量分析

密立根油滴实验通过测定带电油滴所带的电荷量来测定基本电荷的电荷量,并验证电荷的量子化效应.为了实验的方便,一些常用实验方法中将油滴所受空气浮力忽略,甚至忽略空气的不连续性对空气粘滞系数的影响,导致了测量结果的系统误差.基于静态法,定量讨论空气浮力及其不连续性对油滴电荷量测量结果的影响,发现忽略空气浮力所产生的相对误差不超过0.1%,而忽略空气的不连续性所产生的相对误差可以超过15%.因此,在实验中必须考虑空气的不连续性对空气的粘滞系数的影响,从而提高油滴带电荷量测量的精度.     

杭州大华

正国家高新技术企业通过ISO9001质量体系认证DH0505热膨胀实验仪本实验仪利用迈克尔逊干涉法测量金属的线膨胀系数,对测试样进行加热,金属试样的热膨胀带动平面镜移动,迈克尔逊干涉光路光程差变化导致干涉条纹变化,从而测试出试样的线膨胀系数。DH0605密立根油滴仪本仪器采用CCD成像系统观察油滴的方法来验证电荷的不连续性,测定基本电荷e的大小。监视器分度值采用电子分划板;测试按键均采用数字电子开关;实验相对误差≤3%;     

密立根油滴实验中一些问题的分析探讨

针对密立根油滴实验教学过程中出现的教学和实验难点,以实验原理为依据,对实验过程中涉及的原理、油滴的选择和基本电荷的计算等关键问题进行了系统的讨论。比较了不同油滴和数据处理方法对测量误差的影响。     

密立根油滴实验的不确定度分析

密立根油滴实验中,油滴携带电荷量越多,通常测量误差越大.从不确定度的计算出发,利用数值模拟,定量分析了如何在保证测量精度的情况下尽可能测量多个不同电荷量的油滴.我们的结果对于准确测量提供了理论依据.