해피레포트 - [물리학 실험보고서] 밀리컨 기름방울 실험[Millikan Oil-drop Experiment]

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :[물리학 실험보고서] 밀리컨 기름방울.hwp 문서분량 : 7 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 13.12.30 / 13.12.30 구매평가 : 다운로드수 : 3 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
1. 목 적 → 대전된 기름방울을 균일한 전기장 속에서 운동시켜 관찰된 운동으로부터 기름방울의 전하를 직접 측정하고, 측정한 전하가 기본전하의 정수배라는 사실로부터 전자 하나의 전하를 구한다. 2. 실험원리 ① 역사적 의의 : 1909년 밀리컨(R. A. Millikan)은 기름방울을 이용하여 실험을 한 결과, 전하의 크기를 측정하는데 성공했으며, 여러 개의 기름방울에 대해 각각의 전하를 구한 결과 특정수의 정수배에 가까운 값이 나옴을 찾아냈다. 이를 토대로 ‘기본 전하량’을 구해내는데 성공하여, 1923년 노벨물리학상을 수상하였다.

본문일부/목차
또한, 기름방울이 무게, 정전기력 등의 일정한 힘을 받아, 운동을 할 때 속력이 비례하는 저항력에 의해서 결국 등속운동을 하게 된다. 이 때 기름방울의 외력은 저항력과 비기게 된다. 즉, 기름방울이 받는 저항력은 기름방울의 종단속도(Terminal Velocity)와 공기의 점성계수에 비례한다. (η : 공기의 점성계수, v : Terminal Velocity) 결국, 여러 종류의 힘을 고려했을 때의 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다. (E : 전기장의 세기, E = dV) 즉, 위의 식을 이용해서 하나의 기름방울에 대해서 다음 세 속력을 측정해 준다. ⓐ 전위를 걸어주지 않을 경우(E = 0) : 기름방울은 아랫방향의 종속도로 내려간다. ☞ (vT : Terminal Velocity) ⓑ 위 전극에 ‘-’ 를, 아래전극에 ‘+’를 걸어줄 경우(E > 0) : 아랫방향으로 정전기력이 가세, ⓐ의 경우보다 속도가 더 빨라진다. ☞ → ⓒ 위 전극에 ‘+’ 를, 아래전극에 ‘-’를 걸어줄 경우(E < 0) : 위쪽으로 정전기력을 작용 받아서 그 힘이 무게보다 클 경우, 기름방울이 위로 올라간다. ☞ → ⓐ에서 구해준 것을 ⓑ와, ⓒ에 대입하면 다음과 같다. ⓑ에 대입 : ⓒ에 대입 : 여기서 q값만을 측정하기 위해서는 (ⓐ, ⓑ), (ⓐ, ⓒ)의 데이터를 이용하면 된다. 또한 이것은 기본전하(전자)의 배수로 나타난다. 기름방울의 상하 운동을 반복-관찰 하고 상하 속도의 변화를 측정하면 Δq가 관찰 될 것이다. 이것을 관측하게 되면 Δq = ne 라는 결론을 얻을 수 있을 것이다. 즉, 전하의 변화량이 특정수의 정수배가 된다는 것을 알 수 있을 것이다. 이렇게 해서 얻은 e = 1.602177 × 10-19C 이다.

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