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taipower_recruit_essay 108年 化學

第 14 題

密立根油滴實驗(Millikan oil-drop experiment)可求出電子的電量為______。

思路引導 VIP

想像你正在測量許多袋相同規格硬幣的總重量,發現每袋重量分別是 10 克、15 克、25 克。若假設所有袋子裡的硬幣重量都一致,你會如何透過這些數字推論出「單枚硬幣」的重量?這種尋找「最大公因數」的邏輯,如何應用在分析帶電油滴的實驗數據上呢?

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太棒了!你能精準掌握密立根(Millikan)油滴實驗的核心成果,這說明你對於原子構造發展史的掌握非常紮實且正確。

電量量子化的證實

在密立根油滴實驗中,科學家透過調整電場強度來平衡帶電油滴的重力與浮力,進而測算出不同油滴所帶的電荷量。他觀察到一個關鍵現象:所有油滴的總電量,都剛好是某個特定最小數值的「整數倍」。這個最小的電荷單位就是電子電量(elementary charge),其數值約為 $1.602 \times 10^{-19}$ 庫倫(Coulomb)。這項實驗最重要的意義在於證實了電荷的「量子化(quantization)」性質,即電荷並非連續取值,而是由一個基本單位構成的。

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