1091密里根油滴實驗數據處理小工具
實驗數據處理小工具簡介
眾所周知,北航基物實驗是一門年度好課,處理數據壓力比較大,本人在處理實驗數據的過程中隨手編了一些數據處理小工具,或許可以幫助大家減輕一點處理實驗數據的壓力。由於是隨手瞎編的,難免有bug或使用不便的地方,你可以自己修改源代碼,隨着做實驗進度隨緣更新。
密里根油滴實驗小工具使用指北
使用時輸入你測得的電壓和5組下落時間(靜止法),請對照用到的物理參數是否一致。
密里根油滴實驗小工具源代碼
# Python編寫
import math as mt
# 以下為計算時用到的物理參數
# ----------------------------
e = 1.6021773e-19 # 標准元電荷
ro = 981 - 1.205 # 油滴密度-空氣密度
b = 8.22e-3 # 修正粘滯系數時的修正常數
p = 1.0133e5 # 修正粘滯系數時的大氣壓力
d = 5e-3 # 版間距
g = 9.792 # 重力加速度
ne = 1.83e-5 # 修正前粘滯系數
l = 1.5e-3 # 油滴運動距離
# ----------------------------
v = float(input('請輸入電壓:'))
t = []
t1, t2, t3, t4, t5 = map(float, input('請輸入5組下落時間,以空格分隔:').split())
sum = t1 + t2 + t3 + t4 + t5
av_t = sum / 5 # 計算下落時間平均值
print('下落時間平均值:'+str(av_t))
vg = l / av_t # 計算下落速度
a = mt.sqrt((9 * ne * vg) / (2 * ro * g)) # 計算油滴半徑
print('油滴半徑:'+str(a))
ne_x = ne / (1 + b / (p * a)) # 計算修正后粘滯系數
q = (18 * mt.pi * d) * pow(ne_x * vg, 1.5) / (mt.sqrt(2 * ro * g) * v) # 靜止法算電荷
print('總電荷:'+str(q))
if (q % e < 0.5 * e):
qn = q // e
else:
qn = (q // e) + 1 # 計算油滴帶元電荷數
print('油滴帶元電荷數:'+str(qn))
ca_e = q / qn # 計算實驗得元電荷值
print('由本組實驗數據得元電荷值:'+str(ca_e))
er = abs(ca_e - e) / e * 100 # 計算誤差百分比
print('誤差百分比'+str(er) + '%')