【拓展思考】1.密立根油滴实验中，平衡法和动态法有何异同点，试分析其优缺点。2.密立根油滴实验的总结油滴筛选、跟踪、测量...)（经验分享；体会；感想；讨论；建议等）3.在实验中，你所感受和体验的物理经典真滋味。注：思考题和拓展思考题任选两题。其中，拓展思考题2和3必选一，在实验报告中回答和讨论。可以自己拟定题目，结合实际，具体分析讨论。鼓励在BBS分享和讨论。【重点难点】1.选出合适的油滴进行实验不易（合适油滴参数范围：平衡电压U（100-300V），t范围（8-30s）。指导建议：事先将极板电压设置在200V左右，喷油后加速跑掉的油滴非所选，在缓慢运动的油滴中选能自由操控的油滴，测量其t，看是否也符合要求，从而确定是否选中该油滴。2.调整水平泡和CCD方向镜让油滴保持在竖直方向上运动不易。指导建议：油滴从A位置“down”到B位置，再“UP”时不能回到A位置，可断定极板不水平；若油滴从A位置“down”到B位置，再“UP”时能回到A位置，但AB不在竖直方向，可断定CCD方向镜没有调正。【常见易错】1.．喷油后CCD屏幕上看不到油滴多次反复喷油。这样做的后果是很可能导致极板上的微孔被堵塞，油滴不能到达电场区，导致CCD屏幕上不可能再看到油滴。指导建议：先只喷1次油（切忌多次连续喷），如果CCD上找不到油滴，应该去检查显微镜调焦是否合适、油滴孔3是否打开、CCD屏幕的对比度是否调节适度等因素。若极板上微孔堵塞，为安全起见，务必找教师处理，学生严禁动手触碰带电极板。2．按下“down”键的同时就按下秒表的“start”键开始计时测量tg。这样测量的tg是错误的。指导建议：将所选油滴在“起始线”处调平衡静止后，按下“down”键待油滴下落到“Omm”线处时才能按下“start”键开始计时，以保证tg测量的是油滴匀速下落2mm6
6 【拓展思考】 1. 密立根油滴实验中，平衡法和动态法有何异同点，试分析其优缺点。 2. 密立根油滴实验的总结(油滴筛选、跟踪、测量 .) (经验分享；体会；感想；讨论；建议等) 3. 在实验中，你所感受和体验的物理经典真滋味。 注：思考题和拓展思考题任选两题。其中，拓展思考题 2 和 3 必选一，在实验报告中回答和 讨论。可以自己拟定题目，结合实际，具体分析讨论。鼓励在 BBS 分享和讨论。 【重点难点】 1. 选出合适的油滴进行实验不易（合适油滴参数范围：平衡电压 U（100-300V）， tg 范围（8-30s）。 指导建议：事先将极板电压设置在 200V 左右，喷油后加速跑掉的油滴非所选，在缓慢 运动的油滴中选能自由操控的油滴，测量其 tg看是否也符合要求，从而确定是否选中 该油滴。 2. 调整水平泡和 CCD 方向镜让油滴保持在竖直方向上运动不易。 指导建议：油滴从 A 位置“down”到 B 位置，再“UP”时不能回到 A 位置，可断定极 板不水平；若油滴从 A 位置“down”到 B 位置，再“UP”时能回到 A 位置，但 AB 不在 竖直方向，可断定 CCD 方向镜没有调正。 【常见易错】 1. 喷油后 CCD 屏幕上看不到油滴多次反复喷油。这样做的后果是很可能导致极板上 的微孔被堵塞，油滴不能到达电场区，导致 CCD 屏幕上不可能再看到油滴。 指导建议：先只喷 1 次油（切忌多次连续喷），如果 CCD 上找不到油滴，应该去检查 显微镜调焦是否合适、油滴孔 3 是否打开、CCD 屏幕的对比度是否调节适度等因素。 若极板上微孔堵塞，为安全起见，务必找教师处理，学生严禁动手触碰带电极板。 2. 按下“down”键的同时就按下秒表的“start”键开始计时测量 tg。这样测量的 tg是 错误的。 指导建议：将所选油滴在“起始线”处调平衡静止后，按下“down”键待油滴下落到 “0mm” 线处时才能按下“start”键开始计时，以保证 tg测量的是油滴匀速下落 2mm
时所用的时间。3.对油滴进行多次重复测量时，油滴水平漂移严重，甚至没测量满五次油滴便跑出了屏幕，这会导致较大测量误差。指导建议：一方面检查水平泡是否调平，另一方面检查CCD的方向镜是否调正。判断方法可参照【重点难点】2。【参考文献】[1] VHalyoV, PKim et.al, Search for freefractional electric chargeelementaryparticlesusing anautomated Millikan oil drop technique, Phys.Rev.Lett.84,2576, (2000)[2] RA Millikan, On the elementary electrical charge and the Avogadro Constant, Phys. Rev. 2,109, (1913)[3] CW Peterson, T Li et.al, Trapped fractional charges at bulk defects in topological insulators,Nature,Vol.589:376380 (2021).[4]熊永红等.大学物理实验（第一册).科学出版社,2007年8月[5]任忠明等.大学物理实验(第二册).科学出版社,2007年8月[6]潘仁培。密立根油滴试验仪说明书和光盘资料。南京培中科技开发研究所【附录1】实验数据记录表格与计算公式1.实验数据记录表格（推荐）tg/s油滴序号U/V10ttst2t41234567
7 时所用的时间。 3. 对油滴进行多次重复测量时，油滴水平漂移严重，甚至没测量满五次油滴便跑出了 屏幕，这会导致较大测量误差。 指导建议：一方面检查水平泡是否调平，另一方面检查 CCD 的方向镜是否调正。判 断方法可参照【重点难点】2。 【参考文献】 [1] V Halyo V, P Kim et.al, Search for free fractional electric charge elementary particles using an automated Millikan oil drop technique, Phys. Rev. Lett. 84,2576, (2000). [2] RA Millikan, On the elementary electrical charge and the Avogadro Constant, Phys. Rev. 2, 109, (1913). [3] CW Peterson, T Li et.al, Trapped fractional charges at bulk defects in topological insulators, Nature,Vol.589: 376–380 (2021). [4] 熊永红等. 大学物理实验(第一册). 科学出版社, 2007 年 8 月. [5] 任忠明等. 大学物理实验(第二册). 科学出版社, 2007 年 8 月. [6] 潘仁培. 密立根油滴试验仪说明书和光盘资料. 南京培中科技开发研究所. 【附录 1】实验数据记录表格与计算公式 1. 实验数据记录表格（推荐） 油 滴 序 号 U / V g t / s 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t g t 1 2 3 4 5 6 7