“布朗运动”实验的*实验仪器--微机密立根油滴仪

 密立根油滴实验是一个经典实验，但老式的油滴仪操作十分困难。为此，我们在老式油滴仪的基础上加装CCD摄像头获得成功，推出了组合式的电视显微密立根油滴仪——MOD-Ⅴ密立根油滴仪，经过进一步的改进，我们又成功开发了“MOD-Ⅵ微机密立根油滴仪”，其中，CCD摄像显微镜、照明光路、照明光源、油滴盒、高压电源和微处理器电路等作了设计，具有“组合式”油滴仪*的一系列优良性能，是当今的油滴仪，其主要特点有：  

（1）采用多路信息综合显示技术  

将数字电压表、数字计时器、油滴图像和电子分划板刻度显示在同一屏幕上，学生操作直观，教师对实验情况一目了然，也方便了教学操作示范。  

（2）采用电子分划板刻度。与其它同类的油滴仪相比  

①采用光学分划板的油滴仪，由于光学分划板方式要用一部分光来照亮分划板，因此观察效果相当于早晨看天上的星星；而MOD-Ⅵ微机密立根油滴仪采用电子分划板，无需用光照明分划板（暗场法），相当于夜晚看天上的星星，油滴像明亮清晰，。  

②将印有刻度的薄膜贴在屏幕上的油滴仪，其电磁偏转方式的监视器的偏转幅度和扫描非线性极易变化，且基本每台都不相同，如果刻度不能随之改变，就会带来实验精度无法保证和监视器互换、维修上的困难。监视器的球面荧光屏还有3～5mm的厚度，薄膜刻度与油滴像不在荧光屏的同一个平面里，不仅观察不舒适，还会增加视觉误差。将薄膜贴在荧光屏上是手工操作，且荧光屏是球面，这些都会增加人为误差，如倾斜、不平、歪曲等。而MOD-Ⅵ的电子分划板不受以上因素的影响，刻度大小自行随偏转幅度、扫描非线性变化而变化，并可随时更换任何尺寸的监视器或投影仪等设备显示方式；电压值、计时值和油滴像同屏显示，可任意送往监视器、电视机、微机和投影仪等多种终端。  

（3）一机多用  

做“布朗运动”实验仅需增加一只高倍显微物镜即可，其它类型的油滴仪难以做这个实验在于：  

①分划板刻度无法随时更换。MOD-Ⅵ备有两种电子分划板，可随时切换。  

（A板：0.25mm/格；B板：0.04mm/格）  

②其它油滴仪难以看到细小的油滴，而MOD-Ⅵ备有高倍显微物镜，实验效果明显。  

（4）平衡电压开关可以和计时开关联动  

本机设有联动开关，实验操作更加方便，学生可以把精力集中在物理内涵上，当然也可以不联动。  

（5）增加现代科技含量，不减动手能力训练内容  

MOD-Ⅵ密立根油滴仪采用一系列高科技的目的只是为了能更容易的看到油滴运动以及确保仪器稳定可靠不易损坏，但对油滴的操纵、控制仍需要足够的耐心和技巧，细心地进行操作，培养严谨的实验作风，这也是我们坚持不推出容易生产的“智能化油滴仪”的原因所在。  

（6）随机附赠实验处理软件，可以打印和保存实验数据报告。  

[仪器组成]  

主要由油滴室、电压耦合元件电视显微镜CCD、10寸黑白显示器、供电箱、调平装置、喷油器和实验用油等组成，仪器采用分体式设计，结构合理,使用方便。  

[实验目的]  

１、通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，证明电荷的不连续性，并测量基本电荷的大小。  

２、通过实验中对仪器的调整、油滴的选择、跟踪、测量及数据处理，培养学生科学的实验方法。  

３、了解现代测量技术在实验中的应用。