物理密立根油滴实验的奥秘
密立根油滴实验是物理学史上测定基本电荷电量、验证电荷量子化的关键实验。其实验装置的核心部分之一，是一个名为喷嘴F的雾化器。当实验开始时，从喷嘴F喷出的雾状油滴，由于摩擦或感应作用，在穿过上方小孔进入平行板电容器区域前，便已携带了微量的净电荷。这些油滴极其微小，通常直径在微米量级，在显微镜下如同闪烁的星辰，为后续的精妙测量奠定了基础。
实验过程与原理
油滴进入电容器后，实验者可以通过调节两极板间的电压，产生一个方向、大小可控的电场。在没有电场时，油滴在重力作用下加速下落，但很快会因空气阻力而达到一个恒定的收尾速度。当施加电场后，带电油滴会受到电场力的作用。通过精确调节电压，可以使电场力与重力平衡，让某一颗选定的油滴静止悬浮在空中。此时，根据力的平衡方程，便能推算出油滴所带的电荷量。密立根及其助手对成千上万个油滴进行了反复测量。
他们发现，所有计算出的电荷值，都是一个最小电荷值的整数倍。这个不可再分的最小电荷值，就是电子所带的电荷量，即基本电荷e。这一发现以确凿的实验证据证明了电荷的不连续性，是量子理论的重要基石。密立根油滴实验以其构思的巧妙、操作的精细和对物理学的深远影响，至今仍是大学物理实验教学中的经典项目，向一代代学子展示着科学探索的严谨与魅力。