密立根油滴实验静态法数据计算代码python版
时间: 2023-09-23 13:11:33 浏览: 98
以下是使用Python计算密立根油滴实验静态法数据的示例代码,希望对你有所帮助。
```python
import numpy as np
# 输入实验数据
d = np.array([7.16, 8.22, 9.98, 10.10, 11.28]) * 1e-6 # 滴径
V = np.array([7.4, 7.2, 6.3, 6.1, 5.4]) * 1e-3 # 滴电荷量
g = 9.81 # 重力加速度
n_air = 1.00029 # 空气折射率
p_air = 101325 # 空气压强
T = 293 # 温度
# 计算电荷量的平均值和标准差
V_mean = np.mean(V)
V_std = np.std(V, ddof=1)
# 计算电荷量的误差
e_V = 0.01 / np.sqrt(3) * V_mean # 仪器误差
e_V_tot = np.sqrt(e_V ** 2 + (V_std / np.sqrt(len(V))) ** 2) # 总误差
# 计算电荷量的元电荷数
e = 1.602176634e-19 # 元电荷
q = V_mean / 4 / np.pi / n_air / e * np.sqrt(18 * np.pi * T / p_air / g) # 元电荷数
# 计算元电荷数的误差
e_q = np.sqrt((1 / (4 * np.pi * n_air * e)) ** 2 * (e_V_tot / np.sqrt(18 * np.pi * T / p_air / g)) ** 2
+ (V_mean / 4 / np.pi / n_air / e / np.sqrt(18 * np.pi * T / p_air / g) / e) ** 2
* (np.sqrt(9 / 2 * np.pi * T / p_air / g) / 2 / np.pi / n_air * 0.01 / np.sqrt(3)) ** 2)
# 输出结果
print(f"电荷量的平均值为:{V_mean:.4e} C")
print(f"电荷量的标准差为:{V_std:.4e} C")
print(f"电荷量的误差为:{e_V_tot:.4e} C")
print(f"元电荷数为:{q:.4e}")
print(f"元电荷数的误差为:{e_q:.4e}")
```
在这个示例代码中,我们首先输入了实验数据,包括滴径和滴电荷量。然后我们计算了电荷量的平均值、标准差和误差,以及元电荷数和元电荷数的误差。最后输出了计算结果。
需要注意的是,这个示例代码只适用于使用静态法进行密立根油滴实验的情况。如果使用动态法,需要使用不同的计算公式。同时,这个代码只是一个示例,具体的计算方法可能因实验条件等因素而有所不同,需要根据具体情况进行修改。