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“布朗運動”實驗的*實驗儀器--微機密立根油滴儀
點擊次數(shù)：1163 發(fā)布時間：2013-11-2
密立根油滴實驗是一個經(jīng)典實驗，但老式的油滴儀操作十分困難。為此，我們在老式油滴儀的基礎(chǔ)上加裝CCD攝像頭獲得成功，推出了組合式的電視顯微密立根油滴儀——MOD-Ⅴ密立根油滴儀，經(jīng)過進一步的改進，我們又成功開發(fā)了“MOD-Ⅵ微機密立根油滴儀”，其中，CCD攝像顯微鏡、照明光路、照明光源、油滴盒、高壓電源和微處理器電路等作了設(shè)計，具有“組合式”油滴儀*的一系列優(yōu)良性能，是當(dāng)今的油滴儀，其主要特點有：
（1）采用多路信息綜合顯示技術(shù)
將數(shù)字電壓表、數(shù)字計時器、油滴圖像和電子分劃板刻度顯示在同一屏幕上，學(xué)生操作直觀，教師對實驗情況一目了然，也方便了教學(xué)操作示范。
（2）采用電子分劃板刻度。與其它同類的油滴儀相比
①采用光學(xué)分劃板的油滴儀，由于光學(xué)分劃板方式要用一部分光來照亮分劃板，因此觀察效果相當(dāng)于早晨看天上的星星；而MOD-Ⅵ微機密立根油滴儀采用電子分劃板，無需用光照明分劃板（暗場法），相當(dāng)于夜晚看天上的星星，油滴像明亮清晰，。
②將印有刻度的薄膜貼在屏幕上的油滴儀，其電磁偏轉(zhuǎn)方式的監(jiān)視器的偏轉(zhuǎn)幅度和掃描非線性極易變化，且基本每臺都不相同，如果刻度不能隨之改變，就會帶來實驗精度無法保證和監(jiān)視器互換、維修上的困難。監(jiān)視器的球面熒光屏還有3～5mm的厚度，薄膜刻度與油滴像不在熒光屏的同一個平面里，不僅觀察不舒適，還會增加視覺誤差。將薄膜貼在熒光屏上是手工操作，且熒光屏是球面，這些都會增加人為誤差，如傾斜、不平、歪曲等。而MOD-Ⅵ的電子分劃板不受以上因素的影響，刻度大小自行隨偏轉(zhuǎn)幅度、掃描非線性變化而變化，并可隨時更換任何尺寸的監(jiān)視器或投影儀等設(shè)備顯示方式；電壓值、計時值和油滴像同屏顯示，可任意送往監(jiān)視器、電視機、微機和投影儀等多種終端。
（3）一機多用
做“布朗運動”實驗僅需增加一只高倍顯微物鏡即可，其它類型的油滴儀難以做這個實驗在于：
①分劃板刻度無法隨時更換。MOD-Ⅵ備有兩種電子分劃板，可隨時切換。
（A板：0.25mm/格；B板：0.04mm/格）
②其它油滴儀難以看到細(xì)小的油滴，而MOD-Ⅵ備有高倍顯微物鏡，實驗效果明顯。
（4）平衡電壓開關(guān)可以和計時開關(guān)聯(lián)動
本機設(shè)有聯(lián)動開關(guān)，實驗操作更加方便，學(xué)生可以把精力集中在物理內(nèi)涵上，當(dāng)然也可以不聯(lián)動。
（5）增加現(xiàn)代科技含量，不減動手能力訓(xùn)練內(nèi)容
MOD-Ⅵ密立根油滴儀采用一系列高科技的目的只是為了能更容易的看到油滴運動以及確保儀器穩(wěn)定可靠不易損壞，但對油滴的操縱、控制仍需要足夠的耐心和技巧，細(xì)心地進行操作，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞黠L(fēng)，這也是我們堅持不推出容易生產(chǎn)的“智能化油滴儀”的原因所在。
（6）隨機附贈實驗處理軟件，可以打印和保存實驗數(shù)據(jù)報告。
[儀器組成]
主要由油滴室、電壓耦合元件電視顯微鏡CCD、10寸黑白顯示器、供電箱、調(diào)平裝置、噴油器和實驗用油等組成，儀器采用分體式設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理,使用方便。
[實驗?zāi)康腯
１、通過對帶電油滴在重力場和靜電場中運動的測量，證明電荷的不連續(xù)性，并測量基本電荷的大小。
２、通過實驗中對儀器的調(diào)整、油滴的選擇、跟蹤、測量及數(shù)據(jù)處理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法。
３、了解現(xiàn)代測量技術(shù)在實驗中的應(yīng)用。