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弗兰克赫兹实验思考题答 案 Jenny was compiled in January 2021 弗兰克—赫兹实验思考题答案 [预习思考题] 1、 什么是能级玻尔的能级跃迁理论是如何描述的 2、 答:在玻尔的原子模型中,原子是由原子核和核外电子所组成,原子核 位于原子的中心,电子沿着以核为中心的各种不同直径的轨道运动。在一定轨 道上运动的电子,具有对应的能量,轨道不同,能量的大小也不相同。这些与 轨道相联系、大小不连续的能量构成了能级。 当原子状态改变时,伴随着能量的变化。若原子从低能级E 跃迁到高能级 n E,则原子需吸收一定的能量,该能量的大小为△E: m △E=E-E m n 若电子从高能级E 跃迁到低能级E ,则原子将放出能量△E。 m n 3、 为什么I -U 曲线上的各谷点电流随U 的增大而增大? G2A G2K G2K 4、 答:电子与汞原子的碰撞有一定的几率,总会有一些电子逃避了碰撞,穿过 栅极而到达板极。随着U 的增大,这些电子的能量增大,因此在I -U 曲线 G2K G2A G2K 上的各谷点电流也随着增大。 [实验后思考题] 1、 温度对充汞F-H管的I -U 曲线有什么影响? G2A G2K 2、 答:当温度过大时,单位体积内的汞原子数增加,电子的平均自由程减 小,电子与汞原子的碰撞次数增加,因此,在整个加速过程中,弹性碰撞的总 能量损失相应增大,其I 电流减小。 G2A 2、在I -U 曲线上,为什么对应板极电流I 第一个峰的加速电压U 不等 G2A G2K G2K G2K 于4.9V? 答:对应板极电流I 第一个峰的加速电压U 不等于4.9V 的主要原 G2K G2K 因是:由于阴极与栅极不是由同一种材料组成,其间存在接触电势差。 3、如何利用该套实验设备测出汞原子的电离电势? 答:利用该套实验设备测量汞原子的电离电势的方法是:降低炉温,重 新选择U 、U ,谨慎地选择灯丝电压,使得在第二个第一激发电位峰出现后即 G1K G2A 出现电离峰,以电离曲线中的第一个峰(对应4.9V)为定标标准,求出电离峰 与第一峰的距离,即可知电离电位。或在不改变温度的情况下,选择合适的 U 、U ,遏止全部电子,将全部离子拉向板极,测量离子电流与U 的曲线, G1K G2A G2K 则该曲线拐点处即为电离电位。

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