[精品]弗兰-赫兹实验

辐射能量时，辐射的频率是一定的．如果用 Em和 En 代表有关二定态的能量，辐射的频率决定于如下关系：
hv Em En
式中 h为普朗克常量．
在玻尔提出原子结构的量子理论后， 弗兰 克(J．Franck)和赫兹(G．Hertz)在1914年在用 慢电子轰击稀薄气体原子做原子电离电位测定时， 偶然地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。
注意： 1、各电压值须按照给定值进行设置； 2、UG2K设定终止值不要超过90V。 3、手动测试完毕后，尽快将UG2K减为零。
思考题
11.灯丝温度对实验结果有何影响？ 答：温度过低时，不足以加热灯丝阴极，电子数量不 足，板极电流小，使结果出现较大误差。
2. 管子阴极和栅极间的接触电位差对IA ～Va 曲线 有何影啊？
3．如何测定较高能级激发电位或电离电位?
实
验
原
理
1. 实 验 原 理 图 2. 物 理 过 程 3. I-UGK 曲 线
弗兰克-赫兹实验装置图
IA - UGK 曲 线 （接触电位差和空间电流对IA - UGK 曲线存在影响）
实
验
内
容Leabharlann Baidu
根据仪器标签确定：
灯丝电源电压、 U G1K 、 U G 2 A 。注意U G 2 K不得超过 90V。 手动测量氩原子的 I A UG 2 K曲线 ，每变化0.5V测 量一个点，选择 60-80 个数据作图，标出峰值，取第 一个峰U1 和第六个峰U 6 ，利用 U g (U 6 U1 ) / 5 计算出 氩原子的平均第一激发电位，和参考值 U g 11.39V 比 较。
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弗兰克-赫兹实验
北京工业大学
原安娟
实
验
目
的
1.本实验通过对氩原子第一激发电位的测量，了解弗
兰克和赫兹研究原子内部能量量子化的基本思想和方
法； 2. 了解电子与原子碰撞和能量交换过程的微观图像， 以及影响这个过程的主要物理因素．
玻尔理论建立的三个物理学基础：
1、以实验为基础的原子的核式结构模型； 2、光谱的实验资料和经验规律； 3、从黑体辐射的事实发展出来的量子论。
在这个基础上，玻尔推究原子内部的情况，在 原子物理学上跨进了一大步。
玻尔提出的原子理论有两个基本假设：
(1)原子只能较长久地停留在一些稳定状态，简称“定态”， 原子在这些状态时不发射也不吸收能量，各定态的能量是彼
此分隔的．原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能使
原子从一个定态跃迁到另一个定态；
(2)原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收