词条 | 油滴实验 |
释义 | 油滴实验 oil-drop experiment 测定基元电荷的实验。为密立根所做 ,故又称密立根油滴实验 。1910年R.A.密立根设计了一种直接测量附着在小油滴上的微量电荷的方法,将油雾从上下放置的平行板电极的上板小孔中喷入,在喷雾过程中形成的细小油滴带电,它们在重力、空气浮力和粘滞力以及平行板间所加的电场作用力的作用下徐徐下降或浮升。在强光照射下从侧面的显微镜中可清晰地观察到油滴的运动。通过油滴移动的距离和经历的时间,可测定其速度,根据所测的数据可确定油滴所带的电荷。在1910~1916年间 ,密立根和他的合作者测定了几千个油滴的电荷,在1/1000的精度范围内,每个油滴所带的电荷等于一个最小电荷的整数倍 ;用X射线或镭射线照射油滴,油滴所带电荷发生改变,引起其速度变化,所测数据表明油滴所带电荷的改变也是该最小电荷的整数倍,密立根测出该最小电荷值。实验无可辨驳地说明电荷具有基本的固有单元,奠定了原子物理学的基础。 密立根实验与“草包族科学” 理查·费曼曾经在1974年,于加州理工学院的一场毕业典礼演说中叙述“草包族科学”(Cargo cult science)时提到[4]: 从过往的经验,我们学到了如何应付一些自我欺骗的情况。举个例子,密立根做了个油滴实验,量出了电子的带电量,得到一个今天我们知道是不大对的答案。他的资料有点偏差,因为他用了个不准确的空气粘滞系数数值。于是,如果你把在密立根之后、进行测量电子带电量所得到的资料整理一下,就会发现一些很有趣的现象:把这些资料跟时间画成坐标图,你会发现这个人得到的数值比密立根的数值大一点点,下一个人得到的资料又再大一点点,下一个又再大上一点点,最后,到了一个更大的数值才稳定下来。 为什么他们没有在一开始就发现新数值应该较高?——这件事令许多相关的科学家惭愧脸红——因为显然很多人的做事方式是:当他们获得一个比密立根数值更高的结果时,他们以为一定哪里出了错,他们会拼命寻找,并且找到了实验有错误的原因。另一方面,当他们获得的结果跟密立根的相仿时,便不会那么用心去检讨。因此,他们排除了所谓相差太大的资料,不予考虑。我们现在已经很清楚那些伎俩了,因此再也不会犯同样的毛病。 |
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