밀리컨 유적 실험 예비보고서

소개

밀리컨의 기름방울을 이용한 전하량 측정 실험 입니다.

목차

1.실험목적
2.이론
3.실험장비
4.실험과정

본문내용

Millikan Oil Drop
1. 실험 목적
- 대전된 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동시켜 관찰된 기름방울의 운동으로부터 기름방울의 전하를 멀티미터를 이용하여 측정한다. 측정한 전하량이 전자의 전하량에 정수배라는 사실을 이용하여, 전자 하나의 전하량을 구한다.
2. 이론
- 1897년 수증기 구름의 전체 전하에 관한 타운센드의 실험과 톰슨의 음극선 성질에 관한 실험이 전자의 전하에 대한 최초의 간접적인 측정실험으로 알려져 있다. 그 후 약 1906년경부터 밀리컨은 전자 전하에 흥미를 갖고 수증기 구름을 이용하여 간접적인 측정을 시도했으나, 성공하지 못 하다가 1909~1917년에 걸쳐 기름방울을 이용한 실험으로 전자 전하 측정에 성공했다.
기름방울이 낙하할 때 기름방울에 작용하는 힘은 중력()와 저항력()으로 표시할 수 있다.
··················①
전기장 내에서 기름방울이 낙하할 때 기름방울에 작용하는 힘은 다음과 같이 표시할 수 있다.
··················②
저항계수 k를 소거하기 위해서 ①식과 ②식을 전하량 q에 대해서 풀어주면,
··················③
③식으로부터 질량 m을 소거하기 위해서, ④식을 이용한다.
··················④ ()
Stoke`s Law를 이용하여, a를 계산하여주면,
··················⑤ ()
그러나 Stoke`s Law를 사용하였을 때 정도의 오차가 생긴다. 보다 정확한 값을 계산하기 위해서는
effective viscosity()를 ⑤식에 곱해주어야 한다.
··················⑥
⑥식에 ηeff를 ⑤에 대입하여주면, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
··················⑦
④, ⑤, ⑥식을 ③식에 대입해주면, 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.
··················⑧
전기장(E)는 E=V/d로 주어지고, 이를 e.s.u.로 표시하면,
··················⑨

참고자료

· 없음