【實(shí)驗(yàn)原理】

1. 靜態(tài)（平衡）測量法

用噴霧器將油滴噴入兩塊相距為d的平行極板之間。油在噴射撕裂成油滴時(shí)，一般都是帶電的。設(shè)油滴的質(zhì)量為m，所帶的電量為q，兩極板間的電壓為V ，如圖 1 所示。如果調(diào)節(jié)兩極板間的電壓V ，可使兩力達(dá)到平衡，這時(shí)：

Vmg?qE?q (1)

d為了測出油滴所帶的電量q，除了需測定平衡電壓V 和極板間距離d 外，還需要測量油滴的質(zhì)量m。因m很小，需用如下特殊方法測定：平行極板不加電壓時(shí)，油滴受重力作用而加速下降，由于空氣阻力的作用，下降一段距離達(dá)到某一速度?g后，阻力fr與重力mg平衡，如圖 2 所示（空氣浮力忽略不計(jì)），油滴將勻速下降。此時(shí)有：

fr?6?a?vg?mg (2)

其中?是空氣的粘滯系數(shù)，是a油滴的半徑。經(jīng)過變換及修正，可得斯托克斯定律：

6?a?vgfr?b (3) 1?pa其中b是修正常數(shù)， b=6.17×10-6m·cmHg,p為大氣壓強(qiáng)，單位為厘米汞高。

至于油滴勻速下降的速度vg，可用下法測出：當(dāng)兩極板間的電壓V為零時(shí),設(shè)油滴勻速下降的距離為l，時(shí)間為tg，

lvg?則 tg (4)

最后得到理式：

???d18???l??q?b2?g?t(1?)?V (5) g?pa???32?9?vg?a??? 2?g??12空氣粘度：?=1.83?10-5pa·s 升降路程：l=2?10-3m

油滴密度：?=981kg·m-3（20℃） 重力加速度：g=9.7986m·s-2 電極距離： d=5.00?10-3m 修正常數(shù)：b=6.17?10-6m·cmHg 大氣壓強(qiáng)：p=69.0cmHg 由以上數(shù)據(jù)帶入公式得：

q?1.43?10?14?V?t(1?0.02t)gg??32