弗兰克-赫兹(Franck-Hertz)实验.ppt

* Dr. Prof. W.N.Pang * 五、实验报告及数据处理要求 实验报告要求 1)拒收电子版； 2)数据处理过程严谨。 实验报告内容 1.实验名称； 2.实验目的； 3.原理简述(原理图、电路图或光路图，以及主要计算公式等) 4.主要实验仪器设备； 5.实验数据表格、数据处理计算主要过程、作图及实验结果和结论； 6.实验现象分析、误差评估、小结和讨论。 * Dr. Prof. W.N.Pang * 实验报告(写科学论文的前奏) 实验报告是写给同行看的，所以必须充分反映自己的工作收获和结果，反映自己的能力水平，要有自己的特色，要有条理性，并注意运用科学术语，一定要有实验的结论和对实验结果的讨论、分析或评估。 实验原理要简明扼要，要有必要的电或光路图，要有主要的数据处理过程，一定要列出实验结果。 * Dr. Prof. W.N.Pang * 数据处理要求 使用两种方法: 1)逐差法； 2)最小二乘法 单位：伏(V)；保留两位小数 * Dr. Prof. W.N.Pang * 1)逐差法 2)最小二乘法 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA 接触电位差和空间电流对IA - UA 曲线存在影响 实验中，随加速栅极电压 UA逐渐增加，并观察微电流计的电流指示。如果原子能级确实存在，而且基态与第一激发态之间有确定的能量差，就能观察到如图所示的IA - UA 关系曲线。 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA O-A-B段： 随之加速场电压UA的开始升高，IA随之逐渐升高，表征绝大部分电子与氩原子作弹性碰撞(无能量交换)，并克服拒斥(减速)电压UR到达收集极A。 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA B-C段： 当电压UA等于或稍大于氩原子第一激发电位时，发生非弹性碰撞，即氩原子吸收能量从基态跃迁到第一激发态，而入射电子将失去全部或绝大部分能量，从而不能穿过拒斥场到达收集极Ａ，因此收集极的电流IA急剧下降。 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA C-D段： 继续增加UA ,电子在与氩原子碰撞后,还能被加速到足够的能量，克服拒斥场的阻力而到达收集极A，这时收集极的电流IA又开始上升。 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA D-E段： 继续增加UA 二倍于氩原子的第一激发电位(2Ug)时，又会因第二次非弹性碰撞而失去能量，并且受到拒斥场的阻挡而不能到收集极A，因此收集极的电流IA再度急剧下降。 * Dr. Prof. W.N.Pang * UA 同理，随UA增加，电子会与氩原子发生第三次、第四次…非弹性碰撞，因而收集极电流IA就会相应下跌，形成具有规则起伏的IA～UA曲线(如图)。两峰间的电位差等于氩原子的第一激发电位Ug。 （n=1,2,,…6） * Dr. Prof. W.N.Pang * * Dr. Prof. W.N.Pang * 谢 谢 切勿产生浮躁情绪 上课时间：下午1:30--4:50 晚上6:30--9:50 * Dr. Prof. W.N.Pang * * 基础科学研究,目前根本看不出有什么具体用途，研究成果也无法直接转化成生产力，切勿产生浮躁的情绪。 普遍存在于社会的浮躁情绪，是人才培养过程中的最大敌人。 Dr. Prof. W.N.Pang * Dr. Prof. W.N.Pang * 庞文宁 报告箱号：J11 pangwn@ 弗兰克-赫兹(Franck-Hertz)实验 X-37空天飞机 * Dr. Prof. W.N.Pang * 弗兰克-赫兹(Franck-Hertz)实验 一、弗兰克-赫兹实验的实验方法 二、实验中的重点概念及物理图像 三、实验目的、任务 四、实验仪器、步骤、注意事项 五、实验报告及数据处理要求 * Dr. Prof. W.N.Pang * 一、弗兰克-赫兹实验的实验方法 * Dr. Prof. W.N.Pang * 玻尔提出原子结构的量子理论后， 1914年，弗兰克(J．Franck)和赫兹(G．Hertz) 用慢电子轰击稀薄气体原子(Hg)，做原子电离电位测定时，发现了原子的激发能态和量子化的吸收现象，并观察到原子由激发态跃迁到基态时辐射出的光谱线，从而直接证明了玻尔原子结构的量子理论，为此他们获得了1925年的诺贝尔物理奖。 1925 弗兰克-赫兹实验是完全不同于光谱实验，是从另一个角度来证明原子存在分立能级,并能测量出原子一些能级。 * Dr. Prof. W.N.Pang * 玻尔原子模型 1913年 二、实验中的重点概念及物理图像 * Dr. Prof. W.N.Pang * 1、