弗兰克赫兹实验_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
文档贡献者
评价文档：
喜欢此文档的还喜欢
弗兰克赫兹实验
把文档贴到Blog、BBS或个人站等：
普通尺寸(450*500pix)
较大尺寸(630*500pix)
大小：829.00KB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢弗兰克(J.Frank)和赫兹(G.Hertz)用慢电子轰击稀薄气体..
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
题目:弗兰克赫兹实验
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口您还未登陆，请登录后操作！
弗兰克 赫兹实验曲线为什么呈周期性变化
随着电子能量变大，电子和汞原子交替做弹性碰撞和非弹性碰撞，波峰代表弹性碰撞，损失能量少，电流就大，越过阈值后能量显著减小。
大家还关注13夫兰克―赫兹实验
上亿文档资料，等你来发现
13夫兰克―赫兹实验
实验46夫兰克―赫兹实验；1914年夫兰克（F.Frank）和他的助手赫兹；1900年是量子论的诞生之年，它标志着物理学由经；1.夫兰克―赫兹管中电子和氩原子的能量交换过程；2.为什么说夫兰克―赫兹实验为玻尔的原子理论提供；[目的要求]；1．通过测定氩原子的第一激发电位，证明原子能级的；2．分析灯丝电压、拒斥电压等因素对F-H实验曲线；[实验仪器]；微机化夫
夫兰克―赫兹实验1914年夫兰克（F.Frank）和他的助手赫兹（G.Hertz）在研究气体放电现象中电子与原子间相互作用时，在充汞的放电管中发现：透过汞蒸气的电子流随电子能量呈现周期性变化，间隔为4.9eV，并拍摄到与能量4.9eV相对应的光谱线253.7nm，即采用慢电子与稀薄气体中原子碰撞的方法，简单而巧妙地直接验证了原子能级的存在，证实了原子内部能量是量子化的，从而为玻尔原子理论提供了有力的证据。由于此项工作卓越的成就，1925年夫兰克和赫兹共同获得诺贝尔物理学奖。1900年是量子论的诞生之年，它标志着物理学由经典物理迈向近代物理。量子论的基本观念是能量的不连续性，即能量是量子化的。夫兰克―赫兹实验充分证明了原子内部能量是量子化的。通过这一实验可以了解到原子内部能量量子化的情况，学习和体验夫兰克和赫兹研究气体放电现象中低能电子和原子间相互作用的实验思想和方法。夫兰克―赫兹实验至今仍是探索原子内部结构的主要手段之一。 [重点难点提示]1.夫兰克―赫兹管中电子和氩原子的能量交换过程。测量氩原子第一激发电位的方法。2.为什么说夫兰克―赫兹实验为玻尔的原子理论提供了有力的证据。[目的要求]1．通过测定氩原子的第一激发电位，证明原子能级的存在。了解夫兰克―赫兹是用什么方法直接证明了原子内部量子化能级的存在。2．分析灯丝电压、拒斥电压等因素对F-H实验曲线的影响。 3．了解计算机实时测控系统的一般原理和使用方法。[实验仪器]微机化夫兰克-赫兹实验系统原理及实验装置图如图7.46.1（a）、（b）所示。（a）
（b）图7.46.1 （a） 弗兰克-赫兹实验系统原理图
（b）弗兰克-赫兹实验装置图本实验仪是用于重现1914年夫兰克和赫兹进行的低能电子轰击原子的实验设备。本实验仪为一体式实验仪，有供给夫兰克―赫兹管用的各组电源电压，测量微电流用的放大器。实验仪能够获得稳定的实验曲线。本实验仪除实测数据外还可和示波器，X-Y记录仪及微机连用。[实验原理]根据玻尔理论，原子只能处在某一些状态，每一状态对应一定的能量，其数值彼此是分立的，原子在能级间进行跃迁时吸收或发射确定频率的光子，当原子与一定能量的电子发生碰撞，可以使原子从低能级跃迁到高能级（激发）。如果是基态和第一激发态之间的跃迁则有：eV1?12mev2?E1?E0电子在电场中获得的动能在和原子碰撞时交给原子，原子从基态跃迁到第一激发态，V1称为原子第一激发电势（位）。进行F-H实验通常使用的碰撞管是充汞的，充汞管需要配加热炉用于改变汞的蒸气压。除用充汞的外，还常用充惰性气体的，如充氖，氩等的碰撞管。而这些碰撞管，温度对于气压影响不大，并且只需在常温 249下就可以进行实验。对于四级式充氩F-H碰撞管，实验线路连接如图7.46.2所示。 图7.46.2
F-H管实验线路连接图其中VP为灯丝加热电压，VG1为正向小电压，VG2为加速电压,VP为减速电压。F-H管中的电位分布如图7.46.3所示。 图7.46.3
F-H管电位分布图电子由阴极发出，经电场VG2加速趋向阳极，只要电子能量达到能克服VP减速电场就能穿过栅极G2到达板极P形成电流IP，由于管中充有气体原子，电子前进的途中要与原子发生碰撞。如果电子能量小于第一激发能eV1，它们之间的碰撞是弹性的，根据弹性碰撞前后系统动量和动能守恒原理不难推得电子损失的能量极小，电子能如期的到达阳极。如果电子能量达到或超过eV1，电子与原子将发生非弹性碰撞，电子把能量eV1传给气体原子，要是非弹性碰撞发生在G2附近，损失了能量的电子将无法克服减速场VP到达极板。这样，从阴极发出的电子随着VG2从零开始增加，极板上将有电流出现并增加，如果加速到G2栅极的电子获得等于或大于eV1的能量，将出现非弹性碰撞而出现IP的第一次下降，随着VG2的增加，电子与原子发生非弹性碰撞的区域向阴极移动，经碰撞损失能量的电子在趋向阳极的途中又得到加速，又开始有足够的能量克服VP减速电压而到达阳极P，IP随着VG2增机又开始增加，而如果VG2的增加使那些经历过非弹性碰撞的电子能量又达到eV1则电子又将与原子发生非弹性碰撞造成IP的又一次下降。在VG2较高的情况下，电子在趋向阳极的路途中会与电子发生多次非弹性碰撞。每当VG2造成的最后一次非弹性碰撞区落在G2栅极附近就会使IP~VG2曲线出现下降，IP随VG2变大出现如此反复下跌将出现如附录中测量所示的曲线。曲线的极大和极小出现明显的规律性，它是能级量子化能量反复被吸收的结果，也是原子能级量子化的充分体现。就其规律来说，每相邻极大或极小值之间的电位差为第一激发电势（电位）。 [实验内容与步骤]1.氩原子的第一激发电势的测量实验测定夫兰克-赫兹实验管的IP~VG2曲线，观察原子能量量子化情况，并由此求出氩气管中原子的第一激发电势。(1)示波器演示法①连好主机的后面板电源线，用Q9线将主机正面板上 DVG2输出‖与示波器上的DX相‖（供外触发使用）相连，DIp输出‖与示波器DY相‖相连；②将扫描开关置于D自动‖档，扫描速度开关置于D快速‖档，微电流放大器量程选择开关置于D10nA‖； ③分别将示波器DX‖、DY‖电压调节旋钮调至D1V‖和D2V‖，DPOSITION‖调至Dx?y‖， 250D交直流‖全部打到DDC‖；④分别开启主机和示波器电源开关，稍等片刻；⑤分别调节VG1、VP、VF电压（可以先参考给出值）至合适值，将VG2由小慢慢调大（以F-H管不击穿为界），直至示波器上呈现充氩管稳定的Ip～VG2曲线；(2)手动测量法①调节VG2至最小，扫描开关置于D手动‖档，打开主机电源；②选取合适的实验条件，置VG1、VP、VF于适当值，用手动方式逐渐增大VG2，同时观察IP变化。适当调整预置VG1、VP、VF值，使VG2由小到大能够出现5个以上峰。③选取合适实验点，分别从数字式表头上读取IP和VG2值，再作图可得IP~VG2曲线，注意示值和实际值关系。例：IP表头示值为D3.23‖，电流量程选择D10nA‖档，则实际测量IP电流值应该为D32.3nA‖；VG2表头示值为D6.35‖，实际值为D63.5V‖。实验过程由多媒体计算机辅助实验系统软件进行监控。具有多媒体实验资料查询、实验装置自动控制、实验过程适时监控、实验数据自动采集、试验数据处理及检验、实验数据打印及存档等功能。2．调整F-H实验装置，定性观察微电流随加速电压变化的情况。连接实验仪器，选择适当的实验条件，如VP～2V，VG1～1V，VP～8V ，用手动方式改变VG2同时观察微电流计上的IP随VG2的变化情况。如果VG2增加时，电流迅速增加则表明F-H管产生击穿，此时应立即降低VG2。如果希望有较大的击穿电压，可以用降低灯丝电压来达到。3．测出IP~VG2曲线，求出氩原子的第一激发电位。适当调整实验条件使微电流能出现5个峰以上，波峰波谷明显。 【注意事项】1．灯丝电压VF不宜放得过大，一般在2V左右，如电流偏小再适当增加。2．不同的实验条件，VG2有不同的击穿值，要防止F-H管击穿（电流急剧增大），如发生击穿应立即调低VG2 以免F-H管受损。3．实验完毕，应将各电位器逆时针旋转至最小值位置。 [数据表格]表7.46.1.
利用手绘或记录仪测量氩的IP~VG2的数据。仪器型号_________，量程_________，最小分度值________，准确度等级________。1．用曲线的峰或谷的位置电位差求平均值；2．用最小二乘法处理峰或谷位置电位：
VG2?a?V1?i 其中i为峰或谷序数，VG2为特征位置电位值，V1为拟合的第一激发电位。3．降低或增加灯丝电压，观察IP~VG2曲线的变化，记录第一峰和最末峰的位置，推断灯丝电压对曲线的影响。 [结果表示]1．选取合适的实验点记录数据，使之能完整真实的绘出IP~VG2曲线或用记录仪记下IP~VG2曲线；根据IP~VG2曲线，求出氩的第一激发电位。 2512．用计算机采集得到氩管的IP~VG2曲线；用谷－谷差平均值求得氩的第一激发电位。[分析讨论]1．能否用氢气代替氩蒸气，为什么？ 2．为什么I-U曲线不是从原点开始？3．为什么I不会降到零？为什么I的下降不是陡然的？ [思考题、练习题]1．在F-H实验中，得到的I-U曲线为什么呈周期性变化？ 2．在F-H管内为什么要在板极和栅极之间加反向拒斥电压？3．温度过低时，栅压为什么不能调的过高？灯丝电压对实验结果有何影响？是否影响第一激发电位？252包含各类专业文献、中学教育、外语学习资料、生活休闲娱乐、专业论文、13夫兰克―赫兹实验等内容。
　夫兰克―赫兹实验报告_物理_自然科学_专业资料。LB-FH 型夫兰克-赫兹实验仪 第1章 仪器介绍 LB-FH 型夫兰克-赫兹实验仪是用“慢”电子与稀薄气体原子碰撞的方法... 　一、实验目的①通过实验,对原子结构的量子理论有一个直观的认识 ②理解弗兰克-赫兹实验的设计思想和方法 ③测量汞原子第一激发电位,加深对原子能级及跃迁的理解 ④... 　夫兰克―赫兹实验徐青青() 浙江师范大学 数理与信息工程学院 物理 111 班 摘要:本实验测量了汞原子的夫兰克-赫兹曲线,计算了其平均的第一激发电位,并比较了... 　夫兰克-赫兹实验报告_高等教育_教育专区。大学物理实验报告,夫兰克--赫兹实验夫兰克―赫兹实验【实验背景】 1913 年丹麦物理学家波尔提出波尔原子模型理论,认为有原子能... 　夫兰克-赫兹实验 一.实验简介 1914年弗兰克(J.Frank)和赫兹(G.Hertz)用电子碰撞原子的方法, 观察测量 到了汞的激发电位和电离电位(即著名的 Frank-Hertz 实验)... 　LB-FH 夫兰克―赫兹实验仪 第1章 仪器介绍 LB-FH 型夫兰克―赫兹实验仪是用“慢”电子与稀薄气体原子碰撞的方法,使原子从低能级激发到高 能级, 并通过电子和... 　近代物理实验报告夫兰克――赫兹实验 学院数理与信息工程学院 班级物理 姓名 学号 时间 2013 年 10 月 14 日 夫兰克――赫兹实验【摘要】本实验通过汞蒸气产生的... 　夫兰克-赫兹实验仪前后面板说明 1.1、夫兰克-赫兹实验仪 前面板如下图所示,以功能划分为八个区: 成都世纪中科仪器有限公司 电话: (028)43932 地址:... 上传我的文档
 下载
 收藏
免责声明: 本站资料多数来自网络，如有侵权，敬请告知，将立即删除！本人对由道客引起的侵权问题不承担法律责任，转发下载资料请于24小时内删除，谢谢!
 下载此文档
正在努力加载中...
弗兰克-赫兹实验的参数影响与实验思想分析
下载积分：1000
内容提示：弗兰克-赫兹实验的参数影响与实验思想分析
文档格式：DOC|
浏览次数：3|
上传日期： 15:54:29|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
弗兰克-赫兹实验的参数影响与实验思想分析.DOC
官方公共微信