今日学校でミリカンの実験を習いました。電子一つにかける男たちの情熱みたいのを感じ、俺もいつか・・・と胸を躍らせました。
 さてミリカンはそれぞれの油滴のイオンの電子量が1.6×10^19倍だ!と気づいたらしいですが私が疑問に思ったのはどうして1.6が最小なのかということです。0.8でもありうるんじゃないのというあたりまえの疑問です。もちろん授業でもこのことにはふれましたが、なんかめんどくさかったのか、ちょっとごまかしたような説明で全然納得いきませんでした。簡単でいいので教えてください。

A 回答 (2件)

それはミリカンが膨大な量のデータを調べても1.6E-19が最小で0.8E-19が見つからなかったからです。


それでも0.8E-19で問題ないじゃないかと言われるかもしれません。その通りです、しかしその場合、電子は常に0.8E-19という電荷を持つ何物か2つのペアで観測されたということになります。このような場合単純な説をとる方が自然ではないでしょうか? もちろん1.6E-19では都合が悪いという現象が発見されれば数字はいつでも書きかえらます、でもまだそのような現象が見つかっていない。

納得してもらえたでしょうか?
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この回答へのお礼

なるほど。
私の経験の無さが生み出した盲点ですね。こんなことにきがつかないとは。

未熟者にはあたりまえのことも難しい。

そう思いました。

お礼日時:2001/03/12 22:45

私、高校時代に自らこの実験をやりました。



霧吹きで吹いたラテッテクス(油一種)を
電極の間で上下させるという実験です。
みんなで協力しながらやったと、いうとても楽しい
思い出が残っています。

10000個位をやりましたが、いわゆる単位電荷の整数倍
にしかなりません。あなたのいう0.8には、1万個の範囲では
なりませんでした(ミリカンはもっとやったと思います)。

これは、私にとっても感動的でした。

流体力学上の補正-ストークスの定理だったかな? 
忘れた。要するに流体力学の補正をしないと電荷は
きちんとでてきません。

しかし、どうやら実験の範囲では、電荷はある単位の倍数に
なっているようだとは思いました。

0.8だったら、たいへんなことになります。
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この回答へのお礼

私は高校生です。しかしこの実験は黒板で習っただけで実際にはやってません。uzoさんは個人で実験をしたのでしょうか?もし高校の授業でやったのならとてもうらやましいです。

お礼日時:2001/03/12 22:53

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Qミリカンの油滴実験を習いました。

 今日学校でミリカンの実験を習いました。電子一つにかける男たちの情熱みたいのを感じ、俺もいつか・・・と胸を躍らせました。
 さてミリカンはそれぞれの油滴のイオンの電子量が1.6×10^19倍だ!と気づいたらしいですが私が疑問に思ったのはどうして1.6が最小なのかということです。0.8でもありうるんじゃないのというあたりまえの疑問です。もちろん授業でもこのことにはふれましたが、なんかめんどくさかったのか、ちょっとごまかしたような説明で全然納得いきませんでした。簡単でいいので教えてください。

Aベストアンサー

それはミリカンが膨大な量のデータを調べても1.6E-19が最小で0.8E-19が見つからなかったからです。
それでも0.8E-19で問題ないじゃないかと言われるかもしれません。その通りです、しかしその場合、電子は常に0.8E-19という電荷を持つ何物か2つのペアで観測されたということになります。このような場合単純な説をとる方が自然ではないでしょうか? もちろん1.6E-19では都合が悪いという現象が発見されれば数字はいつでも書きかえらます、でもまだそのような現象が見つかっていない。

納得してもらえたでしょうか?

Qミリカンの実験

最近大学でミリカンの実験を行いました。
しかし、電気素量の求め方がいまいちわからないのでどなたか教えていただけないでしょうか。

私たちの班は60個のラテックス球について
落下時間・落下速度・上昇時間・上昇速度・極性・速度の和
を測定しました。

そして速度の和が小さいものからグラフを書きました。
一般的なグラフは、和は連続的に分布しているのではなくて、ある値事にとびとび(階段のよう)になるらしいのですが私たちのグラフは微妙でした。

測定結果から以下の知識を利用して電子の電気素量を求めろ。
・電子は、それ以上分割することができない。
・帯電した物質が持っている電荷量は、その物質にいくつの電子を持っ ているかで決まる。
・二つの帯電した物質の電荷量の差は、電子の電荷量の整数倍になる。

ということなんですが求め方がよくわかりません。
それと私たちのグラフがある程度連続的になってしまった原因について測定誤差を考慮した場合どんなことがあるのでしょうか。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>ということなんですが求め方がよくわかりません。

最も小さい数で全てのデータを割ってみるなどが有効でしょう.
あんとなく線形関係のありそうな実数列が得られればしめたものです.

>測定誤差を考慮した場合どんなことがあるのでしょうか。

測定誤差か,又は帯電しすぎた?か,
又はグラフの縦軸をもっと大きく取るとか.

Q高校物理 ミリカンの実験 メモリ付き顕微鏡とは?

ミリカンの油滴実験についての質問です。
教科書の絵を見ると、顕微鏡で油滴の落下や上昇を見て
油滴の速さを測定するということですが、そもそもどのように
速さを測定するのかは全く記載がありません。

ネットでいろいろ調べたところ、ミクロメーター付き(メモリ付き)の顕微鏡というものが
あるそうで、これはどのような仕組なのでしょうか?

対物ミクロメーターと接眼ミクロメーターというのがあるそうで、ミリカンの油滴実験
については、どちらを使っているのでしょうか?

参考になるサイトなどがありましたら載せていただくとうれしいです。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>対物ミクロメーターと接眼ミクロメーターというのがあるそうで、ミリカンの油滴実験
>については、どちらを使っているのでしょうか?

これは餅つきの杵と臼の関係で、どちらか単独で使用できる物ではありません。
接眼ミクロメーターとは視野における相対的な大きさを示すものです。
対物ミクロメーターは1目盛りの長さが決まっており、接岸幹路メーターで
対物ミクロメーターを見ることによって、接眼ミクロメーター1目盛りの大きさ
を割り出します。

<例>
対物ミクロメーター1目盛り=10〔μm〕 とします。
接眼ミクロメーターで対物ミクロメータを見たとき、
接眼ミクロメーター5目盛り=対物ミクロメーター6目盛り
ならば、接岸ミクロメータ1目盛り=12〔μm〕とわかります。
1秒間の湯的の移動が、接眼ミクロメーター3目盛りならば、
移動距離は36〔μm〕です。

Q軌道電子捕獲で出る電子線は放射線か?

放射線取扱主任者試験の勉強をしていてでた疑問です。
放射線の定義では電子に関しては
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のみが規定されています。
これに従えば軌道電子捕獲に伴う電子線のうち1メガ電子ボルト未満の電子は放射線ではないことになりますが、正しいのでしょうか。
軌道電子捕獲に伴うエックス線はエネルギーにかかわらず放射線に規定されているので、混乱しています。

Aベストアンサー

それは「法律屋さん」が勝手に(言い過ぎ)決めたことなので、そのまま覚えて下さい。
なぜか、
科学技術の進歩(必ずしも良いことばかりでは無いが)に従って多くの電子線(今回の場合)が出る場合が現れるます。
法令規則はあくまでも「一般の人間」がそれに関わる事態の頻度が高く、「実験室以外」で遭遇する可能性がある場合を想定しています。
ですので、一般の人間が遭遇する頻度が低いものは規制の対象になりません。
もしすべての場合を取り上げたら、科学も技術も進歩が止まってしまいますし、森羅万象に通暁した立法(規則等)者が必要になります。

Qミリカンの霧箱

こんばんは。
大学の実験のレポートで、『電子の電荷を求めるミリカンの霧箱の実験について述べよ。』というのがでました。
色々教えて下さい。URLなどもありましたらありがたいです。
お願いします。

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なんだか話がごっちゃになっているようです.
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ミリカンは人名です.

適当な検索エンジンで「ミリカンの油滴実験」とやるといっぱいヒットします.
ここで私が書き込むより,ぞちらを見てもらった方がよいでしょう.
ここでは図が描きにくいし.

Q体重計の針のふれ

体重計の上で膝を曲げたりすると、一瞬体重計の針が軽いほうを示すようになります。
なぜこうなるのかわかりません。
どなたかご存知の方がいらっしゃいましたら教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 #2 で回答した者です。補足をします。

 体重計に乗っている人間に働く力は「人間に働く重力(Wとします)」と「体重計が人間を支える力(Nとします)」の二つです。
 Wの大きさが「体重」です。
 また、体重計の目盛りは「人間が体重計を押す力(N’とします)」の大きさを表し、N’はNの反作用なので、これらは常に同じ大きさです。

 さて、人間が体重計の上で静止しているときは、人間に働く力の合力が0です。つまり、WとNは同じ大きさでつりあっています。
W=N(つりあっているから)
N=N’(作用と反作用だから)
よって、W=N’ つまり、「体重と体重計の示す目盛りが等しい」ということで、まあ普通の場合ですね。

 ところが、前にも書いたように、人間が膝を曲げると重心が下がるので、この瞬間、人間は下向きの加速度運動をしています。下向きの加速度運動をしている物体には必ず下向きの力が働いています。(このことは、高校物理の力学の基本事項です。ここが理解できないのであれば、この問題を物理的に扱うことはできません)
 で、このとき人間に働く力が下向きになっているはずですが、もう一度確認すると、人間に働く力は 重力W(下向き)と体重計が支える力N(上向き)の二つでしたから、これらの合力が下向きになっているからには、W>N でなくてはなりません。
W>N(人間が下向きに加速度運動をしているから)
N=N’(作用と反作用だから)
よって、W>N’ つまり「体重計の示す目盛りは体重より小さい」ということになります。

 #2 で回答した者です。補足をします。

 体重計に乗っている人間に働く力は「人間に働く重力(Wとします)」と「体重計が人間を支える力(Nとします)」の二つです。
 Wの大きさが「体重」です。
 また、体重計の目盛りは「人間が体重計を押す力(N’とします)」の大きさを表し、N’はNの反作用なので、これらは常に同じ大きさです。

 さて、人間が体重計の上で静止しているときは、人間に働く力の合力が0です。つまり、WとNは同じ大きさでつりあっています。
W=N(つりあっているから)...続きを読む

Qミリカンの実験

油を2枚の水平な導体板の間に霧吹きで吹き込むと、油は霧吹きを出て微細な油滴になるときに帯電する。2枚の導体板の電位差Vを調節して油滴を等速運動させて油滴の電荷qを求めた。qを油滴の質量m、極板の電位差V(=Ed)と間隔dで表せ


という問題がわかりません。

Aベストアンサー

等速運動ということは、油滴に加わる重力と電気力が釣り合っているという
ことです。釣り合っていなければ等速ではなく等加速度運動(加速度≠ゼロ)
になるはずなので。

ということで力の釣り合いは
qE=mg
よって
q=mg/E
 =mgd/V

Q素電荷q=1.6[C]の本当の値

ちょっと不思議におもったことです。

素電荷の値をWEBで調べていると、
 1)1.6021773349E-19
 2)1.602176462E-19
の値にわかれているのですが、どちらが正しいのでしょうか。また、理由とかもご存知でしたら、教えてください。

Aベストアンサー

手元に資料なないんで、多分なんですが、
1990年くらいに、電気関連の測定の
基準がほんの少し変わったんです。
ホール量子効果を使って、電圧を定義
し直したと思います。その関係じゃないでしょうか?
新しい数値のほうが正しいと思います。

 同じようなことが、周期表の原子量にも
見られるはずです。1967年だったと思う
のですが、それまで原子量は水素原子を1と
してそこからの比で表していたものを、
基準を炭素12に変えたんです。
古い周期表と今の周期表では、
原子量の小数点以下が違うはずです。

Q点電荷の運動について

点電荷の運動について質問です。
一様な電場中の電荷の運動では、糸につながれた電荷が運動する速さを力学的エネルギー保存則で求める際に、運動エネルギー、静電気力の位置エネルギーの他に重力の位置エネルギーを用いる解法が問題集にありました。
一方、点電荷の運動では、点電荷が運動する速さを力学的エネルギー保存則で求める際に、運動エネルギー、静電気力の位置エネルギーは用いていましたが、重力の位置エネルギーは用いていませんでした。
点電荷の運動では、重力の位置エネルギーを考えない理由はなんでしょうか?
教えてください、お願いします!

Aベストアンサー

 補足、承りました。#3です。

>この問題で重力を考えるのは、一様な電場をかけることで点電荷が帯電するからですか?
>それとも、問題文には無いものの、点電荷の質量は大きいという前提があるからですか?

 どちらで解釈してもいいです。物理学の問題とするため、不要なものを捨象してあると考えるとよいでしょう。たとえば、力学では「質点」という体積ゼロで有限の質量があるものを考えて、思考実験+計算を行ったりします。質点を力学だけでなく、電磁気学も含めて扱った一例が、補足で示して頂いた設問だということです。

 そもそも仮想的なものである質点が帯電したと考えてもいいし、途方もなく質量の大きい荷電粒子を仮想的に考えたとしてもいいでしょう。そうせねば、力学+電磁気学で考える練習としての問題を作ることができません。

 今回、例題をお示し頂いていませんが、運動の場合でも、加速度運動なら点電荷の質量がないとしてしまうと、非常に小さな電磁気力を与えただけで、速度が無限大になったりします。そういう事象を考えるときは、点電荷の質量をが誤差程度だとしてゼロとしてしまうことはできません。

 例えば、磁場中を運動する荷電粒子にはローレンツ力が働きます。仮に地表での重力が電磁気力であるローレンツ力より遥かに弱くて無視できるとしても、荷電粒子の質量をゼロでない有限の値とせねば、荷電粒子の運動がどうなるかは計算できません。

http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/63/6351ro-renntu.html
http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/b2/63/6352jibakadenn.html

 しかし、電磁気力で釣り合っているなら(上記の最初のほうのページなら導線中の電子は導線内に拘束されている))、静止として考えることができるので、荷電粒子の質量を考える必要はありません。しかし、荷電粒子が自由に運動できる状態では、電磁気力による力に抗する力学的な力を考える必要があります。それが加速度運動によるものなら、有名な公式F=maに見られるように、ゼロでない質量を持つとしないと式が作れません。

 繰り返しになってしまいますが、物理学でどういう状況について考えるかにより、考慮すべき要素が変わってくるということです。それは、運動だから、位置エネルギーだから、といったことでは決定できないのです。物理学で調べるべき状況を人工的に設定した、いわゆる練習問題、テスト問題でも同じです。解く側が必要な要素の取捨選択、追加などを行わねばなりません。

P.S.

 そういうややこしさがあるため、テスト問題などでときたま、必要なものが設問中で示されていないといった不適切なものが発生することがあります。これは、設問では示さずとも解答者が必要なもの(質量等)を設定しないと解けないことがよくあり(解くと答からは解答者が設定したものはなくなってしまうのが普通)、設問者が何を設問で示すべきか、勘違いしてしまうといった原因が多いです。

 補足でお示し頂いたものは、特にそうではなさそうですが、図示を含む問題原文をきちんと読めば、もしかしたら不足な設問になっているかもしれません。それは補足で引用して頂いたものからは、どちらとも判断できません。

 補足、承りました。#3です。

>この問題で重力を考えるのは、一様な電場をかけることで点電荷が帯電するからですか?
>それとも、問題文には無いものの、点電荷の質量は大きいという前提があるからですか?

 どちらで解釈してもいいです。物理学の問題とするため、不要なものを捨象してあると考えるとよいでしょう。たとえば、力学では「質点」という体積ゼロで有限の質量があるものを考えて、思考実験+計算を行ったりします。質点を力学だけでなく、電磁気学も含めて扱った一例が、補足で示して頂いた設問だ...続きを読む

Qオシロスコープ(ブラウン管)の照度、縦軸のふれを調整したい

こんばんは
オシロスコープ(ブラウン管)の照度、縦軸のふれを調整したいのですがどこのつまみで調整していいかよく分かりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

照度ではありません。
輝度です。
http://page18.auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/w13787801

左下に[INTENSITY]というつまみがありますね?
これを時計方向に回すと明るくなります。

ブラウン管のすぐ右に(真ん中あたり)に[POSITION]というつまみがありますね?
△(三角)マークが上下を向いているのと、左右を向いているのとがありますが、上下を向いている方が、垂直位置の調整です。
時計方向に回すと上に上がっていきます。
 注 三角の記号は文字化けする可能性があるので、念のため(三角)と記載しました。
   うまく表示されるようでしたら無視してください。


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