آزمایش میلیکان (word) 8 صفحه

آزمایش میلیکان (word) 8 صفحه

دسته بندی : وورد

نوع فایل : Word (..docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 8 صفحه

قسمتی از متن Word (..docx) :

آزمایش میلیکان مقدمه در فضای پیرامون ما تعداد زیادی الکترون وجود دارد و اگر ذره ای با بار الکتریکی مثبت را در این فضا قرار دهیم، می تواند الکترون را به خود جذب کند. این کار اساس آزمایش قطره روغن ملیکان است. یعنی اگر قطرات روغن در حین سقوط در هوا یونیزه شوند و به این ترتیب باردار گردند، می توانند چند الکترون از محیط را جذب کنند. بنابراین می توان با اندازه گیری این بارها به بار الکترون پی برد. این آزمایش را رابرت ملیکان برای اندازه گیری بار یک الکترون منفرد طراحی کرد. زمانی که یک قطره روغن بدون بار در هوا سقوط می کند، سه نیروی وزن ، ارشمیدس ، چسبندگی (با ویسکوزیته) بر آن وارد می شود. دو نیروی وزن و ارشمیدس مقدار ثابتی دارند و مستقل از سرعت قطره می باشند، اما نیروی چسبندگی ثابت نبوده و مقدار آن بستگی به سرعت دارد. بنابراین در هنگام سقوط قطره مقدار نیروی چسبندگی افزایش یافته و بالاخره زمانی می رسد که برآیند نیروهای وارد بر قطره صفر شود. در این حالت حرکت قطره یکنواخت بوده و سرعت آن مقدار نهایی و ثابت خواهد شد. در این حالت می توان شعاع قطره روغن را از شرط صفر شدن برآیند نیروهای وارد بر قطره بدست آورد. حال اگر قطره روغن در حین سقوط مقداری بار الکتریکی به خود بگیرد و آن را میان دو صفحه موازی با فاصله معین که به اختلاف پتانسیل معین V وصل شده است، قرار دهیم، چون قطره روغن باردار شده است، لذا در میدان الکتریکی موجود میان صفحات بر آن نیرویی اعمال می شود. اختلاف پتانسیل و فاصله صفحات مقادیر معلومی هستند که خودمان تنظیم می کنیم. می توانیم به کمک این نیروی الکتریکی قطره را به حالت سکون درآوریم و چون شعاع قطره را از قبل می دانیم، لذا مقدار بار الکتریکی از صفر شدن برآیند کل نیروها در این حالت محاسبه می شود.
  اطاقک ملیکان محفظه کوچکی به عمق چند میلیمتر با کف و سقف فلزی که به الکترودهایی برای اعمال ولتاژ متصل شده است، اطاقک ملکیان نامیده می شود. این اطاقک حاوی یک لوله روشنایی ورودی از دیوار اطاقک و سوراخی در سقف آن برای پاشیدن قطرات می باشد. میکروسکوپ برای مشاهده قطره ها در یک سر لوله میکروسکوپ ، عدسی شیئی نصب شده است که از سوراخی واقع در یکی از دیواره های اطاقک به مشاهده قطرات روغن می پردازد. در سر دیگر لوله ، عدسی چشمی قرار دارد و طول لوله قابل تنظیم است تا تصویر قطره ها در چشم به حالت وضوح در آید. البته حرکت قطره توسط میکروسکوپ به صورت معکوس دیده می شود. در قسمت عدسی شئی یک چهارخانه نیز وجود دارد. سیستم روشنایی این سیستم از یک لامپ ذره بینی کوچک تشکیل شده است که در یک انتهای لوله روشنایی قرار دارد و نور آن پس از طی مسافت داخل لوله ، به اطاق وارد می شود. این سیستم فقط قادر است، اجسام واقع در امتداد لوله را روشن سازد و بعد از بازتاب نور از آن جسم ، بقیه اتاق نیز به حالت نیمه روشن در می آید. تئوری آزمایش در فضای پیرامون ما تعداد زیادی الکترون وجود دارد و اگر ذره ای با بار الکتریکی مثبت را در این فضا قرار دهیم، می تواند الکترون را به خود جذب کند. این کار اساس آزمایش قطره روغن ملیکان است. یعنی اگر قطرات روغن در حین سقوط در هوا یونیزه شوند و به این ترتیب باردار گردند، می توانند چند الکترون از محیط را جذب کنند. بنابراین می توان با اندازه گیری این بارها به بار الکترون پی برد. این آزمایش را رابرت ملیکان برای اندازه گیری بار یک الکترون منفرد طراحی کرد. زمانی که یک قطره روغن بدون بار در هوا سقوط می کند، سه نیروی وزن ، ارشمیدس ، چسبندگی (با ویسکوزیته) بر آن وارد می شود. دو نیروی وزن و ارشمیدس مقدار ثابتی دارند و مستقل از سرعت قطره می باشند، اما نیروی چسبندگی ثابت نبوده و مقدار آن بستگی به سرعت دارد. بنابراین در هنگام سقوط قطره مقدار نیروی چسبندگی افزایش یافته و بالاخره زمانی می رسد که برآیند نیروهای وارد بر قطره صفر شود. در این حالت حرکت قطره یکنواخت بوده و سرعت آن مقدار نهایی و ثابت خواهد شد. در این حالت می توان شعاع قطره روغن را از شرط صفر شدن برآیند نیروهای وارد بر قطره بدست آورد. حال اگر قطره روغن در حین سقوط مقداری بار الکتریکی به خود بگیرد و آن را میان دو صفحه موازی با فاصله معین که به اختلاف پتانسیل معین V وصل شده است، قرار دهیم، چون قطره روغن باردار شده است، لذا در میدان الکتریکی موجود میان صفحات بر آن نیرویی اعمال می شود. اختلاف پتانسیل و فاصله صفحات مقادیر معلومی هستند که خودمان تنظیم می کنیم. می توانیم به کمک این نیروی الکتریکی قطره را به حالت سکون درآوریم و چون شعاع قطره را از قبل می دانیم، لذا مقدار بار الکتریکی از صفر شدن برآیند کل نیروها در این حالت محاسبه می شود.   وسایل آزمایش اطاقک ملیکان محفظه کوچکی به عمق چند میلیمتر با کف و سقف فلزی که به الکترودهایی برای اعمال ولتاژ متصل شده است، اطاقک ملکیان نامیده می شود. این اطاقک حاوی یک لوله روشنایی ورودی از دیوار اطاقک و سوراخی در سقف آن برای پاشیدن قطرات می باشد.