摘要
在进行密立根油滴实验时,如果选择的油滴过小,油滴会有明显的布朗运动,造成测得的下落时间与理想下落时间存在偏差.本文对密立根油滴实验中油滴的下落问题进行了实验观察和理论研究,并基于朗之万理论,求解了描述油滴运动的随机微分方程.通过引入单次下落时间偏差和多次下落时间偏差分别考察了油滴布朗运动的剧烈程度以及布朗运动对油滴下落时间的影响.结果表明,实验中由于实验次数有限,当油滴比较小时油滴的布朗运动对于实验的影响仍然需要考虑.
In Millikan s oil-drop experiment, if the oil drop is chosen too small, it shows obvious Brownian motion, which causes the measured dropping time to deviate from the ideal dropping time.In this article, through practical experiment and theoretical study, the stochastic differential equation of the movement of the oil drop is established by solving the Langevin equation.By introducing single and multiple time deviation, both the Brownian motion and the time deviation are quantitatively analyzed.As being indicated by the result, when the oil drop is relatively small, the influence of Brownian motion should be taken into account because of the limit of experiment times.
作者
关舒月
张明
张师平
吴平
GUAN Shu-yue;ZHANG Ming;ZHANG Shi-ping;WU Ping(School of Mathematics and Physics, University of Science and Technology, Beijing 100083,China)
出处
《大学物理》
2019年第6期48-54,59,共8页
College Physics
基金
教育部教学指导委员会2017年高等学校教学研究项目(DWJZW201701hb)
国家新工科研究与实践项目--近代物理和高新技术物理新进展与新工科建设
北京科技大学2018年度本科教育教学改革与研究项目(JG2018M36)资助
关键词
布朗运动
油滴实验
朗之万方程
运动轨迹
Millikan s oil-drop experiment
Brownian motion
Langevin equation
moving trail
