密立根是如何测量普朗克常量的（配图实验装置讲解最好）？
2023-11-27 阅读 28
密立根测量普朗克常量的实验装置被称为密立根油滴实验，它是由美国物理学家罗伯特·安德鲁斯·密立根于1909年发明的。这个实验验证了爱因斯坦关于光电效应的理论，并为量子力学的发展做出了重要贡献。
密立根油滴实验的装置主要由以下几部分组成：
1. 高压电源：用于产生高电压，将空气中的气体离子化，使其带有电荷。
2. 雾化器：用于产生一个细小的油滴，通常使用油脂如甘油。
3. 油滴室：一个封闭的空间，内部有两个平行的金属板，其中一个板是带有电荷的，另一个是接地的。这两个金属板之间有一个小孔，油滴从小孔中进入油滴室。
4. 显微镜：用于观察油滴，并测量其运动的速度。
5. 改变电压的装置：用于改变电场的强度。
在实验中，首先通过雾化器产生一个油滴，并使其进入油滴室。然后，通过改变电压的装置，调整电场的强度，使油滴悬浮在空气中。接下来，使用显微镜观察油滴的运动，并测量其速度。
通过测量油滴的速度和电场的强度，可以计算出油滴所受到的电力和重力的大小。由于油滴的质量已知，可以根据这些力的平衡关系计算出电荷的大小。
在实验中，密立根发现油滴的电荷是电荷元素的整数倍，这证实了电荷的离散性。而且，通过测量不同电场下油滴的电荷，可以得到普朗克常量的近似值。
总之，密立根油滴实验通过测量油滴在电场中的运动，从而间接测量出普朗克常量，这个实验为量子力学的发展做出了重要贡献。
更新于 2023年11月27日
