弗兰克-赫兹实验

弗兰克-赫兹实验null弗兰克-赫兹实验弗兰克-赫兹实验物理实验室目的：目的：1.了解夫兰克-赫兹实验的原理和方法。 2.测定氩原子的第一激发电位，验证原子能级的存在。原理：原理：玻尔的原子理论指出：(1)定态假设。原子只能较长久地处在一些稳定的状态，简称定态。其中每一状态对应于一定的能量值Ej ( j=1，2，3，……)。这些能量值是彼此分立的，不连续的。如果原子能量发生变化，它只能从一个定态跃迁到另一个定态； (2)频率定则。当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时，就吸收或放出一定频率的电磁辐射。频率...

null弗兰克-赫兹实验弗兰克-赫兹实验物理实验室目的：目的：1.了解夫兰克-赫兹实验的原理和方法。 2.测定氩原子的第一激发电位，验证原子能级的存在。原理：原理：玻尔的原子理论指出：(1)定态假设。原子只能较长久地处在一些稳定的状态，简称定态。其中每一状态对应于一定的能量值Ej ( j=1，2，3，……)。这些能量值是彼此分立的，不连续的。如果原子能量发生变化，它只能从一个定态跃迁到另一个定态； (2)频率定则。当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时，就吸收或放出一定频率的电磁辐射。频率的大小取决于原子所处两定态之间的能量差，并满足如下关系：其中h=6.63×10-34J·s，称作普朗克常数; v为频率，En、Em为两个不同定态的能量 null设E2和E1分别为原子的第一激发态和基态量。初动能为零的电子在电位差U0的电场作用下获得能量eU0，如果 eU0 =1/2mv2= E2 - E1 那么当电子与原子发生碰撞时，原子将从电子攫取能量而从基态跃迁到第一激发态。相应的电位差U0就称为原子的第一激发电位。 nullnull而失去能量，并且受到拒斥场的阻挡而不能到达板极P，IP再度下降。同样的道理，随着UG2K的增加，电子会在G2附近与氩原子发生第三次、第四次……非弹性碰撞，因而IP就会相应下跌，形成具有规则起伏的IP～UG2K曲线，如图2所示。两峰之间的电位差等于氩原子的第一激发电位U0，其公认值为11.61V。图2仪器：仪器： FH-2型智能弗兰克-赫兹试验仪 GOS-620型双轨迹示波器内容与步骤：内容与步骤：熟悉仪器根据仪器标签确定各参数。手动测量（UG2K以步长0.5V的电压值调节）记录相应的电流值IP 自动测量（ UG2K不能超过85V)数据处理：数据处理：在坐标纸上描绘出IP-UG2K的关系曲线用逐差法处理数据求出氩原子的第一激发电位U0,将实验值U0与氩原子的第一激发电位U0=11.61V相比较，计算出相对误差。思考题：思考题：1.原子跃迁辐射频率与发生跃迁的两定态能量之间有什么关系？ 2.什么是原子的第一激发电势？他和原子能级有什么关系？ 3. 为什么IG2A－UG2K曲线上的各谷点电流随UG2K的增大而增大？

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