实验十五　密立根油滴仪实验

油滴实验是近代物理学中测量基本电荷e（也称“元电荷”）的一个经典实验，该实验是由美国著名物理学家罗伯特·安德鲁·密立根（Robert Andrews Millikan）经历十多年设计并完成的。这一实验的设计思想简明巧妙、方法简单，而结论却具有不容置疑的说服力，因此堪称物理实验的精华和典范。1908年，在总结前人实验的基础上，密立根开始研究带电液滴在电场中的运动过程。结果表明，液滴上的电荷是基本电荷的整数倍，但因测量结果不够准确而不具说服力。1910年，他用油滴代替容易挥发的水滴，获得了比较精确的测量结果。1913年，密立根宣布了其开创性的研究结果，这一结果具有里程碑的意义：

①明确了带电油滴所带的电荷量都是基本电荷的整数倍。

②用实验的方法证明了电荷的不连续性。

③测出了基本电荷值（从而通过荷质比计算出电子的质量）。(https://www.daowen.com)

此后，密立根又继续改进实验，提高实验精度，最终获得了可靠的结果（经过很多次的实验，密立根测出的实验数据是e＝1.592 4（17）×10－19C，这与现在公认的值相差仅1%），最早完成了基本电荷的测量工作。这一结果再次证明电子的存在，使对“电子存在”的观点持怀疑态度的物理学家信服。由于在测定基本电荷值和测出普朗克常数等方面做出的成就，密立根在1923年获得了诺贝尔物理学奖。

随着现代测量精度的不断提高，目前公认的元电荷e＝（1.602 177 33±0.000 000 49）×10－19C。

本实验采用CCD摄像机和监视器，可非常清楚地看到钟表油油滴的运动过程，大大改善了实验条件，使测量结果更为准确。