弗蘭克赫茲試驗

1、弗蘭克赫茲實驗實驗報告、數(shù)據(jù)處理.汞管(1)實驗數(shù)據(jù)如下:0.51.11.72.33.13.54.04.24.40.0070.0070.0080.0090.0090.0100.0140.0190.0304.54.64.64.84.95.05.15.25.30.0330.0410.0490.0600.0690.0710.0720.0700.0565.45.56.06.57.07.58.18.59.00.0560.0320.0150.0120.0150.0320.0750.1280.2309.39.59.79.89.910.010.110.210.50.3250.3660.4130.4110.40

2、80.3900.3570.2990.10110.811.412.312.913.313.814.314.514.60.0280.0300.0670.1650.2840.4990.7490.8540.86514.714.915.115.616.116.617.117.518.20.8570.7930.7030.3470.1460.0710.0900.1730.38118.719.119.319.419.519.619.719.920.20.6730.8981.0271.0581.0761.0931.0821.0210.90920.521.121.522.022.423.023.523.723.9

3、0.6700.3470.2190.1810.2240.4000.6900.7590.96324.124.224.424.524.624.724.824.925.01.0401.1291.1871.2321.2641.2491.2201.2161.20025.325.726.126.527.027.527.928.328.71.0620.8220.6380.4670.3840.3920.4810.6590.86629.029.229.329.529.629.729.930.030.11.0631.2011.2581.3061.3561.3721.4011.3841.37330.330.91.26

4、01.013將數(shù)據(jù)作圖如下1.5(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，找到各個峰值對應的電壓，弁列表如下n1234565.19.714.619.624.629.9V,相關系數(shù)r=0.99978 ,由書上(7.13)式由最小二乘法得到第一激發(fā)電位V計算得到，故最終結(jié)果表示為.僦管(1)實驗數(shù)據(jù)如下(為了對進行控制，我調(diào)大了)5.57.211.813.014.015.015.515.916.40.00.00.33.212.032.441.443.154.416.616.817.017.417.718.018.318.619.053.353.653.255.859.060.861.661.459.119.319.72

5、0.221.222.323.224.125.426.357.553.848.529.515.31.70.61.139.627.327.828.328.528.728.929.329.630.093.0122.2125.3126.3127.4130.2137.0140.4140.530.330.631.031.532.233.334.035.136.1134.3127.9113.389.557.611.5-6.5-22.2-21.537.038.039.039.640.040.440.941.441.73.372.3150.8183.9193.2199.5202.3209.6205.142.04

6、2.342.843.444.345.346.347.548.3200.9189.9169.5130.375.715.1-22.4-37.3-22.248.749.550.151.251.651.852.352.653.07.373.1111.2218.8210.9217.6239.2249.5261.653.453.754.054.354.855.356.056.757.3263.7261.1257.7251.0233.3206.2167.1113.371.658.258.759.460.461.362.563.363.764.017.4-6.6-26.4-7.651.3157.5207.62

7、24.7243.864.665.065.465.665.866.166.466.867.0273.0286.4299.0301.4304.4307.5308.2304.3299.967.568.569.470.671.372.273.574.474.7283.0235.0183.097.655.445.893.1152.1173.375.275.676.176.476.777.177.477.878.1205.6229.6265.6285.0302.2322.3338.1352.1365.778.478.879.279.680.080.681.181.982.5370.4378.5382.23

8、81.3376.7363.1348.9310.4273.483.183.784.284.985.5239.1200.7178.2159.9159.0曲線0 Ez2102030405060708090將數(shù)據(jù)作圖如下n12345618.330.041.453.466.479.2,并列表如下(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，找到各個峰值對應的電壓由最小二乘法得到第一激發(fā)電位V,相關系數(shù)r=0.99964 ,由書上(7.13)式計算得到,故最終結(jié)果表示為、思考題利用汞管進行實驗。在第一部分中已列出了條件下的汞管的(1)23.523.924.324.424.524.624.724.824.90.3710.5300.5

9、730.6060.6380.6450.6590.6570.64025.025.225.626.026.527.128.328.929.20.6570.6400.5150.3800.2700.1770.2230.4180.52429.329.429.529.629.729.829.930.030.10.5670.5950.6420.6660.6850.7110.7190.7200.71930.230.330.831.00.7180.7070.6060.571(2)23.724.024.224.424.524.624.824.925.01.3831.5991.7461.7891.7961.7981

10、.7751.7141.67225.125.325.826.326.727.327.828.128.31.5601.4241.0280.7890.7090.8111.0391.1771.34828.729.029.229.429.529.629.729.829.91.6491.8542.0062.0532.0942.1172.1292.1242.11030.030.230.42.0521.9611.852將以上三種條件下的 Hg管數(shù)據(jù)作圖如下不同外而不Hg管的U山山京曲線2515OSQ2325二 93028引27當增大時，曲線高度下移，弁且峰向右偏移。原因分析：當增大時，電子需要更高的能量才能到

11、達p極板，故此時能到達p極板的電子減少，則電路中電流減小，則曲線高度下移；曲線峰向右偏移的原因，我弁不是十分清楚，我認為可能與電子的速率分布有關當加速電壓剛達到第一激發(fā)電位時,只有一部分電子可以達到足以發(fā)生非彈性碰撞”的速p極板使電流增大，而達到足加速電壓繼續(xù)增大時會將這部分電子繼續(xù)加速使其可以達到以發(fā)生 非彈性碰撞”的速率的電子也會增加 ，使電流減小，兩種因素共同作用決定曲線的 峰值。當 增大時，會使前一種作用的影響變得更大，而對后一種作用幾乎沒有影響，故峰會向右偏移。三、分析與討論1?各種曲線都具有周期性，而隨著加速電壓的增大，總的電流呈增大趨勢，每個峰都比前一個峰更高，每個谷也比前一個更

12、高。呈現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因：隨著加速電壓的增大，電子動能增加，能到達p極板的電子數(shù)增加，電流增大；當達到一定的動能時，電子會與管中氣體發(fā)生 非彈性碰撞”，使其發(fā)生激發(fā)，則電子損失動能，不再能到達p極板，電流 減??；這便是曲線呈周期性的原因。至于電流隨著加速電壓增大成上升趨勢，我認為可能的原因仍是和電子的速率分布有關。當加速電壓增大時，那些低速電子達到足以越過減速電極的速率的可能性增大，而電子與原子發(fā)生碰撞使原子激發(fā)的可能性基本不會受到影響故峰值會增高。另外一個可能的影響因素是加速電壓升高使得較多的電子被電離出來，使峰值電流變大。2?測量時，產(chǎn)生誤差的一個重要原因是由于時間限制來不及等到電表讀數(shù)穩(wěn)定就進行讀數(shù)了，只是每次都是在改變加速電壓2-3秒后進行讀數(shù)。而實際上電表讀數(shù)隨時間變化波動很大，即使認為每次都在改變電壓后經(jīng)相同時間后讀數(shù)可以在平均意義上消去尋找峰值位置時的誤差，每次改變電壓后讀數(shù)時也很難保證經(jīng)過的時間相同。另外，由于實驗中要求盡量單向測量，有時間隔取得較大，也無法再翻回去補救，這也導致尋找峰值時出現(xiàn)四、收獲與感想這次實驗主要的收獲是讓我認識到了預實驗的重要性。如果沒有預實驗的話，在進行測量時就無法有針對性地決定取點的間隔 ，若間隔取得太小會使取點