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밀리칸[Millikan Oil Drop Experiment] 실험 Down

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밀리칸[Millikan Oil Drop Experiment] 실험



Millikan Oil Drop Experiment

1. 실험 목적



밀리컨 오일 실험에서 알고자 하는 것은 elctron의 electic charge이다.
우리는 이 공식을 이용해서 q값(elctrci charge)을 구하는 것이 이번 실험의 목표이다.
여기서 우리가 실험으로써 측정해야 할 값은 d, V vf(velocity of fall), vr(velocity of rise), T이다.
나머지의 값들은 상수이거나 통상적으로 주어진 값들이므로 따로 측정 할 필요가 없다.


2. 실험 과정

- 장비 설치

1) Droplet viewing chamber

이 도구는 떨어트려진 oil doplet을 보기 위한 장치이다.
Thorium-232 에서α-source를 쏴서 doplet가 전하를 띄게 도와준다.







2) viewing scope

확대시켜서 oil doplet이 더 잘 보일 수 있게 해 준다.



3) halogen lamp

oil droplet이 잘 보이게 빛을 비춰 준다.
(이번 실험에서는 이 장비가 없어 다른 램프를 사용했다.)

4) focusing wire

viewing scope의 초점을 맞추는 것을 도와준다.

On일때 oil droplet이 전하를 갖도록 Thorium-232 에서α-source를 쏘게 한다.

Off일때α-source가 chamber 내부로 드가지 못하게 하고 spray doplet position일때 oil droplet이 chamber 내부로 들어가게 해 준다.

5) ionization source wire



6) plate charging switch



축전기에 전압을 걸어 주어 전기장이 생기도록 해 준다.
switch로 방향을 바꿔 가면서 oil droplet을 위로 움직이게 조작하여 vc를 구한다.

위의 장비들이 모두 준비 되면 왼쪽 그림과 같이 장비들을 설치한다.
이때 바닥이 흔들리지 않도록 단단하고 진동이 없는 바닥에 장비를 설치한다.
수평계로 수평을 맞춘다.

7)



- 실험

1) d값 측정

d는 축전기의 plate 사이의 거리이므로 축전기가 들어있는Droplet viewing chamber를 분해 해서 plastic spacer의 thickness를 측정한다.
그 값이 d값이다.

2) viewing scope & halogen lamp &focusing wire설정

viewing scope와 halogen lamp를 chamber와 연결하고 lamp를 켜서 chamber내부를 환하게 비추어 준다.
focusing wire와 격자가 잘 맞도록 조절하여 주고 scope의 focusing ring을 돌려서 focusing wire가 잘 보이도록 초점을 맞춘다.

3) V 측정

voltage power supply로 500V 가까이 되는 전압을 chamber에 걸어준다.
이 값이 정확하지 않을 수 있으므로 Digital multimeter를 이용해서 plate 사이에 걸리는 전압을 측정하여 준다.
Digital multimeter에 걸리는 전압이 500V가 되도록 조절하여 준다.

4) T 측정

thermistor connector 에 multimeter를 연결하고 그 저항값을 측정하여서 chamber내부의 온도를 측정한다 (thermistor resistance table 참조) . T값은 viscosity에 영향을 주기 때문에 실험을 하면서 주기적으로 측정 해 준다.

5) vc, vr 측정

atomizer로 chamber 내부에 oil droplet을 뿌려 주어서 잘 보이고, 속도가 적당히 느린 droplet을 정한다.
그 droplet의 vf(종단속도)를 측정한다.
여러번 측정 한 뒤 평균값을 그 droplet의 vf로 정한 뒤, 이번엔 plate에 전압을 걸어 주어서 droplet을 위로 움직이게 한 뒤 vr(상승속도)를 측정한다.
여러번 측정한 뒤 평균값을 그 droplet의 vr로 정한다.
이 과정을 될수있는 한 많이 반복 한다.

6) q 계산

위의 공식을 이용해서 q값을 계산하여 본다.

3. 실험 결과

총 25회에 걸쳐서 측정하였으나 그 중에는 도중에 droplet이 시야에서 사라져 반복측정 횟수가 적어 신뢰도가 많이 떨어지는 자료가 꽤 있었다.
그러한 자료들은 빼고서 결과를 분석하려 한다.
그리고 원래 q값을 알고 있으므로 그에 대한 배수를 구해 보았다.

Vf(m/s)

Vr(m/s)

q(C)

배수

1차

0.0001677852349

0.00014705882353

1.93807E-18

12.1

2차

8.44595E-5

0.0013888888889

6.18799E-18

38.7

3차

0.0003125

0.00035714285714

5.77097E-18

36.1

4차

0.0001694915254

0.00011494252874

1.7606E-18

11

5차

7.53012E-5

0.00014705882353

8.74837E-19

5.47

6차

0.00014331210191

7.25806E-5

1.21864E-18

7.62

7차

8.72818E-5

0.00025735294118

1.47466E-18

9.22

8차

0.00029585798817

0.00015174506829

3.74604E-18

23.4

9차

0.000302.. Down



..... (중략)






제목 : 밀리칸[Millikan Oil Drop Experiment] 실험 Down
출처 : 지식114 자료실



[문서정보]

문서분량 : 6 Page
파일종류 : DOCX 파일
자료제목 : 밀리칸[Millikan Oil Drop Experiment] 실험
파일이름 : 밀리칸 Millikan Oil Drop Experiment 실험.docx
키워드 : 밀리칸,Millikan,Oil,Drop,Experiment,실험



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