弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)報(bào)告：弗蘭克實(shí)驗(yàn)弗蘭克茲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置，掌握實(shí)驗(yàn)條件，測(cè)量汞的第一激發(fā)電位、電位和高激發(fā)電位。進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)原理，掌握實(shí)驗(yàn)方法。三、實(shí)驗(yàn)原理:1.實(shí)現(xiàn)原子從低能級(jí)到高能級(jí)的躍遷,可以使具有一定能量的電子和原子發(fā)生碰撞.若與之發(fā)生碰撞的電子是在電勢(shì)的能量滿足

的加速下,速度從零增加到

,則當(dāng)電子EE

E

eV12

時(shí),電子將全部的能量交換給原子.由于兩個(gè)能級(jí)之間的能量差是有確定的值,對(duì)相就的電壓值稱為原子的第一激發(fā)電位實(shí)驗(yàn)中就是測(cè)量汞原子的第一電位差2.Hg原子能級(jí)穩(wěn)態(tài).F-H管內(nèi)先注入少量汞，再抽成真空，在一定溫度下，得到合適壓強(qiáng)的汞蒸逐漸增加KG2電壓，觀察屏極電流。發(fā)現(xiàn)電流逐漸增加，但每增加4.9V，都出具有4.9eV的電子與汞原子碰撞，將全部能量傳遞給汞原子，使其處于4.9eV的激發(fā)態(tài)。再增大電壓，電子在F-H管中發(fā)生第二次、第三次…碰撞，屏極電流去動(dòng)能的電子不能到達(dá)，形成電流。4.程及能量交換：小，在不斷的加速場(chǎng)作用下，電子的能量逐漸增大，就碰撞，使原子激發(fā)到高能態(tài)，電子失去相對(duì)應(yīng)的能量， =4.7V，使原子激發(fā)到63P0，此態(tài)較穩(wěn)定，不容易再產(chǎn)生躍遷，故不察到這個(gè)吸收。 =4.9V，使原子激發(fā)到63P1，引起共振吸收，電子速度幾乎為零，電子不能到達(dá)，形成第一個(gè)峰。 峰。

:5.均自由程對(duì)激發(fā)或電離的影響由爐溫決定，還與電子速度等有關(guān)。λ很短，相鄰兩次碰撞間獲得能量小，經(jīng)多次碰撞能量積累到第一激發(fā)態(tài)的能，能使原子激發(fā)到激發(fā)態(tài)，不容易激發(fā)到較高能態(tài)。1.的第一激發(fā)電位（2）將V，V G2P T=157C,V GP做測(cè)量） 單位：V：V I:AG2 PG2 0.00.10.20.20.30.30.40.40.50.50.9PG2

10.0 1.22.13.13.32.31.21.11.02.13.14.6PG2

11.011.512.012.513.013.514.014.515.015.516.0 6.27.05.52.11.11.32.54.67.08.29.5PG2

16.517.017.518.018.519.019.520.020.521.021.5 9.05.32.02.03.25.98.310.412.312.810.9PG2

22.022.523.023.524.024.525.025.526.026.527.0 5.52.42.94.97.910.212.415.115.111.07.9PG2

27.528.028.529.029.530.030.531.031.532.032.5 3.24.07.09.112.215.216.616.112.78.15.0PG2

33.033.534.034.535.035.536.036.537.037.538.0 5.88.511.415.218.019.217.914.89.07.87.1PG2

38.539.039.540.040.541.0 9.313.017.220.021.019.8P

Ip(uA)VG2(V) 7.0 11.5 16.0 21.0 25.5 30.5 35.5

21.0V16.0V5.0V

30.5V25.5V5.0V

35.5V30.5V5.0V

40.5V35.5V5.0VsVi1

[4.7857V4.5V2 2 2 2 2

a

2.57

0.2596Vs

p0.95uB0.1V

uu

0.259620.03332V0.2617V

p0.95V(4.78570.2617)V

p0.952.的第一激發(fā)電位 P 單位：V：10V I:10nAG2 PG2 0.300.320.320.320.320.320.330.330.330.330.36PG2 0.440.630.771.091.401.621.841.911.911.831.66PG2IP 1.371.111.081.672.563.363.734.204.093.592.86G2 1.991.160.941.833.054.695.886.766.896.214.78PG2 2.831.340.460.832.494.286.428.029.069.228.22PG2 6.203.641.650.491.433.615.637.859.6311.0711.33PG2 10.68.606.293.541.742.153.886.418.2610.73P0 1 2 3 4 5 6 7 5個(gè)峰值對(duì)應(yīng)的V

18 29 41 53 V353V41V12VVi1

a

2.57

p0.95uB0.1V

uu

0.642520.03332V0.6434V

p0.95

p0.95（1儀器在正常使用過程中測(cè)量環(huán)境和儀器性能隨機(jī)漲落的影響。（2與激發(fā)原子的電子、二次發(fā)射電子以及少數(shù)速度很大的電子使原子電成本底電流。（3子速度具有統(tǒng)計(jì)分布，使得實(shí)驗(yàn)曲線的峰有一定寬分布，它給峰位的確定造成誤差。（4電荷對(duì)加速電壓有屏蔽作用。程中可以消除）（1）實(shí)驗(yàn)中若產(chǎn)生電離擊穿電流迅速嚴(yán)重過載加速電壓調(diào)到零，