做好密立根油滴实验的两点体会

密立根油滴实验的原理简明易懂，操作也不难．但要做好这个实验，并不是件轻而易举的事．在密立根油滴实验中，关键的问题是密文很油滴实验仪的视场亮度的调节和用油的选择．因为视场的明暗程度，直接影响对油滴的观察效果和测量误差；油的质量好坏，直接影响实验能否正常进行．下面结合东南大学生产的MOD—4型密立根油滴仪，谈谈我是如何将密立根油滴仪的机场亮度调至恰到好处和用油选择的体会．将密立根油滴仪的视场亮度调至恰到好处的具体方法是：（）转动照明灯室的灯珠座，使电珠的聚光束正对前方的导光棒．（2）检查导光棒两端面有…     

电视显微密立根油滴仪

密立根油滴实验是高等学校的传统实验,我国已有几个厂家生产密立根油滴仪。然而,已有的油滴实验仪只能用显微镜一人观察,学生观测油滴有一定难度。实验后眼睛疲劳、酸痛。不少实验教师出于对学生的关心,做过不少改进的尝试,如国内有人曾研制过使用激光的透射式密立根油滴仪,将油滴投影到屏上,由于光路难调以及某些物理光学效应,使屏上油滴的像较为模糊,而且激光照射使油滴室温度升高,油滴易挥发。空气的热对流,使油滴不稳定。近来我们经过反复试验,研制成功电视显微演示/测量系统。使用CCD图像传感器(摄像机)与显示器(或黑白电视机),将油滴的图像在电视荧屏上显示,视野宽广,观测省力,且测量精确,调节方便。还可供多人观察,作课堂演示。现在该系统已制成产品(LM1002A型和LM1002B型),可供应各高校。     

关于《投影式油滴实验仪》一文的补充

自从《物理实验》试刊第2期刊登拙著《投影式油滴实验仪》一文以来,不少兄弟院校来函讯问,想了解整个实验装置的具体数据。为了达到共同研究、共同提高的目的,现将该装置的光学系统部份所采用的数据附表于下,以供制作时参考。下图是该实验装置各元件的位置示意图。图中:M为油滴仪中油滴下降通道位置。     

LED用于彩色全息图照明的色度研究

基于制作全息灯箱背光源的需要,从色度上分析研究了发光二极管用于彩色全息图照明的可行性,对使用发光二极管和定向照明卤钨灯照明再现的彩色全息图进行了色度测量与评价.实验测量并计算了发光二极管与卤钨灯光谱功率分布RGB成分比,给出了在CIE1976均匀颜色空间中两种光源再现图像与原图像之间的色差.结果表明, 发光二极管用作彩色全息图照明光源是可行的,可以作为全息灯箱背光源.     

从奇异现象中求知——谈排除实验故障的一点体会

有些故障,表面极平常,深入探讨,却也有所发现。兹就几件小事,谈谈体会。一、小灯泡为什么坏的这么多? 南京工学院产油滴仪(MOD—2型),有一只用于油滴照明的小灯泡,是直接接在变压器付边的。使用中,每次实验就烧坏三、四次,每坏一次,又须重新找一次油滴,既浪费灯泡,又拖延了实验时间。     

绝缘玻璃高温变导体实验的简易装置

针对教材及文献中绝缘的玻璃在高温下变成导体实验的不足,设计了简易演示装置.该装置用蜡烛加热报废的保险管,当到达一定温度时,电路导通,发光二极管发光.该电路用普通电池作为电源,用发光二极管检测微小电流,实现了用简易材料验证实验现象效果.     

液化放热演示实验的改进

初中物理上海版第五章图 5 -1 5为说明水蒸汽遇冷液化放热的实验 .该实验的优点是实验现象明显 ,但演示时间过长 ,器材较多 ,不易操作 ,特别是后排学生不易观察温度计读数的图 1　改进后的装置变化 .为此 ,我对该实验进行了改进 (图 1 ) ,既可以演示液化现象 ,又可演示液化放热现象 .材料 :试管 (直径 2～ 3cm)、蜡烛、小镜子(或玻璃片 ) .使用方法 :1 )演示液化现象 :将试管水烧开 ,把小镜放在管口边 ,水蒸汽从管口逸出后在小镜子上形成小水珠 ,镜面变得模糊不清 .2 )演示液化放热 :先将蜡烛点燃 ,让蜡油滴在镜面上 ,并凝固 .然后将附有蜡…     

密立根油滴实验中水平调节的重要性

从理论上研究了密立根油滴实验仪水平调节的原因及重要性.仅有电极板倾斜或油滴仪整体倾斜时,油滴每次上升都有横向移动,5次上升横向漂移大于油滴仪的测量窗口宽度,实验无法完成.因此在密立根油滴实验中,仪器水平调节不但决定测量结果误差,而且决定实验能否完成.     

GaN基高压发光二极管理想因子与单元个数关系研究

理想因子能够反映电流、载流子泄漏以及缺陷导致的非辐射复合等现象. 针对目前报道的GaN基发光二极管的理想因子的问题, 通过对高压发光二极管I-V曲线的拟合计算出了理想因子n的数值, 分别讨论了12 V, 19 V, 51 V 和80 V GaN基高压发光二极管的理想因子与其结构中串联晶粒个数的关系, 分析了理想因子大小与光谱半高宽(FWHM)的变化关系. 另外, 还对电流拥挤效应对理想因子的影响进行了分析. 结果表明: 高压发光二极管理想因子n随串联晶粒个数的增加几乎为线性规律增加, 高压发光二极管理想因子n是由其串联单元理想因子之和构成的. 这对GaN基高压发光二极管理想因子的研究具有参考价值.     

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.     

演示RLC阻尼振荡简易装置

在讲述电容器充放电规律时,特别对于因电容器的充放电作用而产生的电振荡过程,就必须结合演示进行教学.我们制作了一种演示的简易装置,不用方波发生器和220V市电,用普通的旧继电器改装成机械自动开关来代替方波发生器,继电器和充电都使用同一干电池(3V)作电源。经过几年教学实践,它具有工作可靠,使用方便和显示效果好等优点.一、演示装置 演示装置的组成:如图一所示是演示装置的示意图.它由演示实验板、SB型示波器、干电池盒(3V)和开关K组成.L是一般电子管收音机用扼流圈(约1H左右,选有抽头的最好,这可以改变L的大小)或晶体管收音机用输…     

发光层掺杂对红光OLED性能影响研究

制备高效率、高亮度的红光有机发光二极管是显示器实现全彩色的关键,对高性能的红光有机发光二极管器件研究具有十分重要的意义.本文主要研究了掺杂剂(DCJTB)浓度对红光有机发光二极管性能影响.实验采用真空热蒸镀的方法,选取结构为ITO／2-TNATA(20 nm)/NPB(30 nm)/AlQ(50 nm):(X%)DCJTB／AlQ(30 nm)／LiF(0.8 nm)／Al(100 nm)的红光器件,在高准确度膜厚控制仪的监控下,实现了有机薄膜功能材料的精确蒸镀.研究表明:红光掺杂剂掺杂浓度为(2.5~3.0)%时,在12 V电压下,可以得到发光亮度最高达到8 900 cd/m²,发光效率大于2.8 cd/A,且发光光谱波长为610~618 nm较为理想的红光有机发光二极管器件.     

真空蠕变内耗仪的研制和应用

通常的内耗和蠕变实验是分别在不同的装置上进行的.为了研究蠕变对内耗的影响以及蠕变过程中的动态内耗,需要建立一种既能测量内耗,又能进行蠕变实验的装置.到目前为止,国内外的这种装置[1,2]都只能在大气中进行实验,有很大的局限性. 为了能够在真空中在同一装置上进行内耗和蠕变实验,我们研制了一套真空蠕变内耗仪.它将真空正扭摆与拉伸蠕变仪结合起来.可以在不破坏真空的情况下进行加载和卸载,从而可以在真空中对同一试样进行内耗,蠕变,蠕变对内耗的影响或蠕变过程中动态内耗的实验. 一、仪器结构 真空蠕变内耗仪的结构图如图1所示.它是真…     

基于同步多曲面法的发光二极管机器视觉照明设计

提出一种无需特殊封装结构光源,采用封装类型为表面贴装型,或板上芯片封装型的普通照明用发光二极管光源的照明子系统.为了使新照明系统在切换具有不同光色普通照明用发光二极管光源时使用同一个匀光系统(可保证被照面照度均匀度),根据非成像理论中的边缘光线原理,使用同步多曲面法设计了通用型匀光光学系统。该系统可以在保持光学系统固定的前提下进行多种照明光源的替换,无需经过匀光设计的特殊结构光源,保证了目标面照度均匀度,并扩展了照明子系统的光色范围.多组蒙特卡罗光线追击仿真对比表明,新系统所使用光源只要满足透镜设计针对光源尺寸的需求,满足尺寸要求的普通照明用光源即可集成入系统使用,不会因为被照面照度不均匀导致的辨别度下降,因而适用于对能量利用率要求不太高,但对目标面照度均与度有较高要求的机器视觉照明系统.     

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.     

多用途演示实验电路板

1多用途演示实验电路板的特点及适合探究的实验 初中物理电学部分从演示实验中探究串、并联电路的特点,原先采用的是干电池作电源,小电珠作观察灯,实验可见度小,效果受到影响,在确保安全操作的情况,我们采用交流电源220V,家庭照明灯泡作观察灯,加上制作了多用途演示实验电路板,可见度大大提高,坐在教室最后一排的学生也能清楚地看到,实验效果显著．     

硅油基底上受限金属薄膜自组装褶皱的原子力显微镜研究

利用喷雾装置在清洁载玻片上喷洒出各种尺寸(微米到毫米量级)的硅油滴,采用直流磁控溅射方法在硅油滴上沉积金属铬薄膜,研究了薄膜中由热应力引起的自组装褶皱.实验发现硅油滴上的铬薄膜受到油滴边缘的约束而具有受限的边界条件,其对褶皱的形貌具有很好的调控作用:褶皱呈垂直于边界的辐射状条纹;越靠近约束边界,褶皱的波长和振幅越小.褶皱的形貌特征还与薄膜厚度和硅油滴尺寸密切相关.随着膜厚的增加,褶皱在约束边界处首先形成,并逐渐扩展到油滴中心区域;相同尺寸油滴中心处的褶皱波长基本不变,而振幅随膜厚先增大随后减小.薄膜厚度相同时,随着油滴尺寸的增加,褶皱的波长和振幅都相应增加.进一步的研究表明:在沉积过程中,高能粒子的轰击和溅射源的热辐射导致硅油表面层的结构发生改变而形成聚合物层,在此基础上对褶皱的形貌特征和振幅演化给出合理的解释.     

基于调制场方法的密立根油滴实验

物理实验教学中常用测量方法的局限性,导致密立根油滴实验仅能满足定性或半定量分析的教学要求.通过在平衡电场上叠加一低频调制电场共同作用的实验技术改造,可以有效、准确地测量油滴荷电量和半径.根据调制电场中荷电油滴的动力学分析所获得的理论公式,阐明了调制场技术的实验操作及测量方法.由于该方法能有效地提高实验测量效率,因此有助于获得更多数据进行实验结果定量分析.     

发光学讲座第四讲 发光二极管

在收录机旁欣赏旋律悠扬的音乐时,同时欣赏到随着音乐声的高低闪烁的红、黄、绿光.这灯光就是由发光二极管发射的.发光二极管简称 LED(Light emitting diode)是在半导体的p-n结上加正向电压时,发射可见光或红外光的发光器件.它具有把电能直接转换成光能的特点.此外,它和白炽灯泡相比,具有如下优点:(1)尺寸小、重量轻、易小型化和集成化;(2)驱动电压低(～1.5V),易与集成电路匹配;(3)寿命长(在10-30mA/cm2下,可达105- 109h);(4)响应时间短(几十个ns);(5)功耗小(在2V下,电流为5-20mA);(6)全固体化,机械性能好,可靠性高;(7)选择不同半导体材…     

密立根油滴实验问题三则

密立根油滴实验在教学上依然存在诸多问题,比如元电荷的测量值偏差较大、元电荷的“目标函数法”求解方法问题以及油滴仪上紫外灯的使用等,若处理不好,会影响教学效果.本文认为元电荷的测量值偏差较大与显微镜分划板的准确性有关,也与实验者没有对油滴像调焦有关.“目标函数法”求解元电荷精度较高,本文对此用法进行了梳理,澄清了难点.紫外灯不能仅仅做为改变油滴电量的手段,本文从初始带有一个元电荷的油滴开始,通过测量每次电离之后的平衡电压,用电压的比值可以直观地证明电量量子化.