弗兰克赫兹实验报告范本内容1(完整版)

合集下载

实验报告 弗兰克赫兹实验报告内容

实验报告 弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持,那么,下面是给大家整理收集的弗兰克赫兹实验报告内容,供大家阅读参考。

弗兰克赫兹实验报告内容1仪器弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

F-H管是特别的充汞四极管,它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。

为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压,实验时要把F-H管置于控温加热炉内。

加热炉的温度由控温装置设定和控制。

炉温高时,F-H管内汞的饱和蒸气压高,平均自由程较小,电子碰撞汞原子的概率高,一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。

温度低时,管内汞蒸气压较低,平均自由程较大,因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量,受高能量的电子轰击,就可能引起汞原子电离,使管内出现辉光放电现象。

辉光放电会降低管子的使用寿命,实验中要注意防止。

F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。

其中包括灯丝电压UF,直流1V~5V连续可调;第一栅极电压UG1,直流0~5V连续可调;第二栅极电压UG2,直流0~15V连续可调。

扫描电源和微电流放大器,提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F-H管的加速电压,供手动测量或函数记录仪测量。

微电流放大器用来检测F-H管的板流,其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。

微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。

供自动慢扫描测量时,数据采集、图像显示及结果分析用。

原理玻尔的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……,处在这些状态的原子是稳定的,称为定态。

原子的能量不论通过什么方式发生改变,只能是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时,它将发射或吸收辐射的频率是一定的。

弗兰克赫兹实验报告模板

弗兰克赫兹实验报告模板

一、实验名称弗兰克-赫兹实验二、实验目的1. 通过实验测量氩原子的第一激发电势,验证原子能级的存在。

2. 加深对量子化概念的理解。

3. 掌握电子与原子碰撞的微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

三、实验原理1. 根据量子理论,原子只能处于一系列不连续的能量状态,即定态。

2. 当基态原子与带一定能量的电子发生碰撞时,可以使原子从基态跃迁到高能态。

3. 电子在加速电压U的作用下获得能量,当其能量等于或大于第一激发态能量E1时,即可实现跃迁。

四、实验器材1. 弗兰克-赫兹实验仪2. 氩气瓶3. 数字电压表4. 数字电流表5. 计时器6. 连接线和导线五、实验步骤1. 检查实验仪器的完整性,确保实验仪正常工作。

2. 打开氩气瓶,调节气体压力至实验要求。

3. 调节加速电压和减速电压,使电子在电场中加速和减速。

4. 逐渐增加加速电压,观察输出电流的变化。

5. 记录输出电流与加速电压的关系曲线。

6. 根据曲线确定氩原子的第一激发电势。

六、实验数据与分析1. 记录实验过程中输出电流与加速电压的关系曲线。

2. 分析曲线,确定氩原子的第一激发电势。

3. 计算实验误差,分析误差来源。

七、实验结果1. 氩原子的第一激发电势为:XXX eV。

2. 实验误差为:XXX %。

八、实验讨论1. 分析实验结果与理论值的差异,探讨误差来源。

2. 讨论实验过程中可能出现的异常现象,分析原因。

3. 总结实验过程中学到的知识,对实验原理进行深入理解。

九、结论1. 通过实验测量,验证了原子能级的存在,加深了对量子化概念的理解。

2. 掌握了电子与原子碰撞的微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

十、参考文献1. 王家骐,张洪涛. 基础物理实验[M]. 北京:高等教育出版社,2010.2. 张志敏,刘志勇,陈国良. 基础物理实验教程[M]. 北京:科学出版社,2008.3. 弗兰克-赫兹实验原理及装置介绍[EB/OL]. /frank-hertz.html,2022-10-01.十一、附录1. 实验数据记录表2. 实验曲线图3. 误差分析报告(注:以上模板仅供参考,具体实验内容可根据实际情况进行调整。

弗兰克赫兹实验报告文库

弗兰克赫兹实验报告文库

一、实验背景弗兰克-赫兹实验是由德国物理学家W.弗兰克和G.赫兹于1914年进行的,该实验旨在研究电子在电场作用下的运动规律,并证明原子能级的存在。

实验通过测量电子与原子碰撞时的能量交换,揭示了原子内部结构的量子化特性。

二、实验目的1. 测量氩原子的第一激发电势,证明原子能级的存在;2. 加深对量子化概念的认识;3. 学习电子与原子碰撞微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

三、实验原理1. 原子能级理论:根据玻尔理论,原子只能长时间地处于一些稳定的状态,称为定态。

原子在这些状态时,不发射或吸收能量;各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔的。

原子的能量只能从一个定态跃迁到另一个定态。

2. 电子与原子碰撞:当电子在电场作用下加速时,会获得动能。

当具有一定能量的电子与原子碰撞时,会发生能量交换。

若电子传递给原子的能量恰好等于原子从一个定态跃迁到另一个定态所需的能量,则原子会被激发。

3. 激发电势:原子从一个定态跃迁到另一个定态所需的能量称为激发电势。

在本实验中,测量氩原子的第一激发电势,即从基态跃迁到第一激发态所需的能量。

四、实验装置1. 夫兰克-赫兹管:由阴极、阳极、栅极和充有氩气的真空管组成。

阴极发射电子,阳极接收电子,栅极控制电子流。

2. 加速电压:通过调节加速电压,使电子在电场作用下获得不同动能。

3. 电流计:测量电子流过夫兰克-赫兹管时的电流。

4. 数据采集系统:用于记录电流与加速电压的关系。

五、实验步骤1. 将夫兰克-赫兹管接入实验电路,调整加速电压,使电子获得不同动能。

2. 测量电子流过夫兰克-赫兹管时的电流,记录数据。

3. 改变加速电压,重复步骤2,得到一系列电流与加速电压的关系曲线。

4. 分析数据,确定氩原子的第一激发电势。

六、实验结果与分析1. 实验结果显示,电流与加速电压的关系曲线呈阶梯状。

当加速电压低于第一激发电势时,电流几乎为零;当加速电压等于第一激发电势时,电流出现突变;当加速电压高于第一激发电势时,电流逐渐增大。

实验二十三弗兰克赫兹实验报告

实验二十三弗兰克赫兹实验报告

UKg2(V) 7.3 9.0 9.5 10.5 11.4 12.0 12.7 13.3 13.9 14.7 16.7 18.2 18.8 20.0 21.4 22.9 23.4 24.5 26.6 27.2 27.8 28.6 30.0 31.8 32.7 33.4 35.3 36.5
Uout(mV) 9.49 40.93 40.74 23.19 28.30 47.90 74.16 95.57 103.22 57.97 87.24 160.66 147.1 33.26 110.33 197.49 193.60 62.44 154.20 197.50 220.4 189.5 53.0 197.0 238.2 212.4 93.7 196.6
基础物理实验
实验二十三 弗兰克 -赫兹实验 弗兰克实验报告
பைடு நூலகம்
学院: 地球与空间科学学院 学院:地球与空间科学学院 1100012623 张晓晨 姓名: 姓名:1100012623 指导教师: 廖慧敏 时间: 2012 年 12 月 05 日
一、目的要求
1、了解弗兰克-赫兹用伏-安法证明原子存在能级的原理和方法。 2、学习用伏-安法测量非线性元件。 3、学习微电流的测量。
UKg2(V) 37.1 38.1 39.5
Uout(mV) 236.2 245.9 89.2
UKg2(V) 37.3 38.2 40.0
Uout(mV) 244.1 236.0 93.2
UKg2(V) 37.6 38.5
Uout(mV) 252.8 213.0
UKg2(V) 37.7 38.8
Uout(mV) 252.5 170.5
UKg2(V) 37.9 39.2
Uout(mV) 252.3 119.6

弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容弗兰克赫兹实验报告内容弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持,那么,下面是CN人才公文网小编给大家整理收集的弗兰克赫兹实验报告内容,供大家阅读参考。

弗兰克赫兹实验报告内容1仪器弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

F-H管是特别的充汞四极管,它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。

为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压,实验时要把F-H管置于控温加热炉内。

加热炉的温度由控温装置设定和控制。

炉温高时,F-H管内汞的饱和蒸气压高,平均自由程较小,电子碰撞汞原子的概率高,一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。

温度低时,管内汞蒸气压较低,平均自由程较大,因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量,受高能量的电子轰击,就可能引起汞原子电离,使管内出现辉光放电现象。

辉光放电会降低管子的使用寿命,实验中要注意防止。

F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。

其中包括灯丝电压UF,直流1V~5V连续可调;第一栅极电压UG1,直流0~5V连续可调;第二栅极电压UG2,直流0~15V连续可调。

扫描电源和微电流放大器,提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F-H管的加速电压,供手动测量或函数记录仪测量。

微电流放大器用来检测F-H管的板流,其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。

微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。

供自动慢扫描测量时,数据采集、图像显示及结果分析用。

原理玻尔的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……,处在这些状态的原子是稳定的,称为定态。

原子的能量不论通过什么方式发生改变,只能是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时,它将发射或吸收辐射的频率是一定的。

弗兰克赫兹设计实验报告(3篇)

弗兰克赫兹设计实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 测量氩原子的第一激发电势,证明原子能级的存在,从而加深对量子化概念的认识。

2. 加深对热电子发射的理解,学习将电子与原子碰撞微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

二、实验原理1. 玻尔理论:原子只能较长久地停留在一些稳定的能量状态(简称定态),其能量不能连续变化而只能是突变,即跃迁。

原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收能量,辐射的频率是一定的。

以电量为e的电子,在电位差V的加速电场作用下,使原子从基态能级E0跃迁到第一激发态能量E1,则有eV = E1 - E0。

2. 弗兰克-赫兹实验:使用慢电子轰击呈气态的氩原子,发生碰撞,将电子的能量转移给氩原子。

通过改变加速电压来改变电子的动能,并通过电流计来测量电子的数目。

三、实验仪器与装置1. 仪器:弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

2. 装置:F-H管是特别的充氩四极管,由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。

实验时将F-H管置于控温加热炉内,保持氩气饱和蒸气压。

四、实验步骤1. 将F-H管置于加热炉中,调整炉温,使氩气饱和蒸气压达到实验要求。

2. 接通F-H管电源组,调节灯丝电压、第一栅极电压和第二栅极电压,使电子在电场作用下加速,达到所需的动能。

3. 逐渐增加第二栅极电压,观察电流计指针的偏转,记录电流值。

4. 绘制电子动能与电流的关系曲线,分析实验数据。

5. 通过计算,确定氩原子的第一激发电势。

五、实验结果与分析1. 实验数据:根据实验测得的电子动能与电流的关系曲线,得到氩原子的第一激发电势约为15.9V。

2. 结果分析:实验结果表明,随着第二栅极电压的增加,电流先增大后减小,并在某一电压值处出现电流突变。

这说明在电子与氩原子发生碰撞时,能量发生了转移,使氩原子从基态跃迁到第一激发态。

当电子能量不足以使氩原子发生跃迁时,电流减小。

3. 与理论值的比较:实验测得的氩原子第一激发电势与理论值基本吻合,验证了玻尔理论的正确性。

弗兰克赫兹实验实验报告

弗兰克赫兹实验实验报告

弗兰克赫兹实验实验报告SANY标准化小组#QS8QHHGNHHJ8赫兹实验一实验口的通过测定汞原子的第一激发电位,证明原子能级存在。

二实验原理1激发电势玻尔的原子能级理论(1)原子只能长时间的停留在一些稳定的状态,(简称定态)。

原子在这些状态时,不发射或吸收能量;各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔的。

原子的能量不论通过什么方式发生改变,它只能从一个定态跃迁到另一个定态。

(2)原子从一个定态跃迁到了另一个定态而发射或吸收一定的能量,辐射频率是一定的,满足hv=EmE(2)时,汞原子就会从基态跃迁到第一激发态。

相应的电势差称为汞的第一激发电势(中肯电势)。

夫兰克赫兹管第一激发电势的厂Ua曲线在充汞的夫兰克赫兹管中,电子有阴极发出,阴极|K和栅极G仟弹|旳加速电丿土“供电子加速。

在板极A和栅极G之间加有拒斥电压。

尊超餉L匍分布如图2示。

当电子通过KG空间进入GA空间时,如果有较大的能量(MeUQ,就能冲过反向拒斥电场而到达板极形成电流,为微电流计PA检测出。

如果电子在KG空间与汞原子碰撞,把自己的一部分能量给了汞原子而使后者激发的话,电子本身剩余的能量很少,以致功过栅极后不足以克服拒斥电场而被折回到栅极。

这时,通过微电流计的电流将显着的减小。

实验时,观察电流计的电流随逐渐增加时的现象。

如果原子能级确实存在的话,而且基态与第一激发态有确定的能量差,就能观察到如图3示的LUGK曲线。

而各次板极电流下降相对应的阴、栅极电压差U,1A夫兰克5)13.65.939.07.959.012.1121.024.02数据处理(1)根据实验原理可以得到第一激发电势为%=心=久叶一稣H或匕=SUn=你心”谷”,得故(2)不确定度计算A类分量B类不确定度分量合成不确定度(3)第一激发电势为六实验结果及讨论1、山实验图象可以验证了汞原子的能级存在,并根据实验数据计算得到汞原子的第一激发电势为久=帀b=(4.60.3)U,与公认的理论值匕,=4.9V符合的较好。

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告一、实验目的本实验旨在通过研究汞原子的第一激发电位,加深对原子能级概念的理解,以及了解弗兰克赫兹实验的基本原理和实验方法。

二、实验原理1、原子能级根据玻尔的原子理论,原子只能处于一系列不连续的稳定状态,这些状态称为能级。

原子从一个能级跃迁到另一个能级时,会吸收或发射一定频率的光子,其能量等于两个能级的能量差。

2、弗兰克赫兹实验弗兰克赫兹实验是通过让电子与原子碰撞来研究原子能级的一种方法。

在实验中,电子在加速电场中获得能量,然后与气体原子发生碰撞。

如果电子的能量小于原子的第一激发能,那么电子与原子之间的碰撞是弹性碰撞,电子的能量几乎不变。

当电子的能量达到或超过原子的第一激发能时,就会发生非弹性碰撞,电子将一部分能量传递给原子,使其从基态跃迁到第一激发态,电子自身的能量则减少。

通过测量电子在不同加速电压下的电流,可以得到电子与原子碰撞的能量转移情况,从而确定原子的第一激发电位。

三、实验仪器弗兰克赫兹实验仪、示波器四、实验步骤1、连接实验仪器将弗兰克赫兹实验仪与示波器正确连接,确保线路连接稳定。

2、预热仪器打开实验仪器电源,进行预热,使仪器达到稳定工作状态。

3、调节参数设置加速电压的起始值、终止值和步长等参数。

4、进行测量逐步增加加速电压,同时观察示波器上显示的电流信号,记录相应的电压和电流值。

5、重复测量为了提高测量的准确性,进行多次重复测量。

五、实验数据及处理1、实验数据记录以下是一组典型的实验数据:|加速电压(V)|电流(μA)||||| 10 | 05 || 20 | 10 || 30 | 15 || 40 | 20 || 50 | 25 || 60 | 30 || 70 | 35 || 80 | 40 || 90 | 45 || 100 | 50 |2、数据处理以加速电压为横坐标,电流为纵坐标,绘制出电流电压曲线。

通过对曲线的分析,可以发现电流在某些电压值处出现明显的下降,这些下降点对应的电压值即为汞原子的第一激发电位。

弗兰克赫兹实验报告内容(1)

弗兰克赫兹实验报告内容(1)

弗兰克赫兹实验报告内容(1)弗兰克赫兹实验报告内容引言:弗兰克赫兹实验是能够证实原子存在能级结构的重要实验之一,它在物理学的发展史上有着重要的地位。

本文将对弗兰克赫兹实验的原理、实验操作、实验结果和实验对现代物理学的影响等方面进行讲解。

一、实验原理弗兰克赫兹实验原理是利用电子束穿过气体时的散射现象,探测气体原子的内部结构。

气体原子在电子的撞击下,会激发出内部的原子能级,电子的能量和气体原子的电离能有关。

通过改变电子所受加速电压,可以得到不同的散射角度和电流强度,进而确定气体原子的能级结构。

二、实验操作1. 实验器材及布置弗兰克赫兹实验装置由电子枪、聚焦器、减速器、样品室、测量系统等组成。

电子枪通过电子发射管将电子加速至高速,再经过一系列的加速器和减速器,使电子速度匀称化、方向一致,达到与气体原子的碰撞速度一致的状态。

2. 实验过程将双极气体灯通电,使气体原子处于激发状态,在样品室内与电子束碰撞,散射角度越小,电流强度越大。

通过逐步调整电压,观测到电流的突变,即可得出气体原子的能级差。

三、实验结果弗兰克赫兹实验的结果证明了气体原子存在离散的能级,这一结果深刻地改变了现代物理学的理论框架。

弗兰克赫兹实验的可重复性和实验结果的高精度,使得其成为了核物理研究的基础。

四、实验对现代物理学的影响弗兰克赫兹实验直接证明了波粒二象性并非一种折衷主义,而代表了现实中微观世界真实的本质。

相继发展起来的量子力学与相对论理论体系,均对弗兰克赫兹实验的结果进行了充分的利用和深化,使得现代物理学得以向更高层次不断迈进。

结语:弗兰克赫兹实验是物理学研究中的一项基础性工作,为理论物理学的发展做出了突出的贡献。

弗兰克赫兹实验的严谨性、可重复性和高效性,对现代物理学的发展起到了关键的作用。

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告一、实验目的了解弗兰克赫兹实验的原理和方法,通过实验测量氩原子的第一激发电位,证明原子能级的存在。

二、实验原理弗兰克赫兹实验是用一定能量的电子去轰击原子,通过测量电子与原子碰撞过程中的能量损失,来研究原子的能级结构。

当电子与原子发生非弹性碰撞时,电子损失的能量等于原子的激发能。

在本实验中,电子在加速电场中获得能量,然后与氩原子碰撞。

如果电子的能量小于氩原子的第一激发能,碰撞为弹性碰撞,电子能量几乎不变。

当电子能量达到氩原子的第一激发能时,会发生非弹性碰撞,电子损失能量,导致电流下降。

通过测量电流随加速电压的变化,可以得到氩原子的第一激发电位。

三、实验仪器弗兰克赫兹实验仪,包括充氩的弗兰克赫兹管、加热炉、微电流放大器、电压扫描电源等。

四、实验步骤1、连接实验仪器,打开电源,预热仪器一段时间。

2、调节加热炉温度,使弗兰克赫兹管中的氩气达到合适的工作状态。

3、调节电压扫描电源,设置起始电压、终止电压和扫描步长。

4、观察微电流放大器的示数,记录电流随加速电压的变化数据。

5、改变扫描步长,重复实验,获取多组数据。

五、实验数据及处理以下是一组实验测量得到的电流 I 随加速电压 U 的变化数据:|加速电压 U(V)|电流 I(μA)||::|::|| 10 | 20 || 20 | 35 || 30 | 50 || 40 | 70 || 50 | 85 || 60 | 60 || 70 | 45 || 80 | 75 || 90 | 60 || 100 | 40 |以加速电压 U 为横坐标,电流 I 为纵坐标,绘制电流电压曲线。

从曲线中可以明显看到电流出现多次下降,相邻两次下降对应的电压差值近似相等,这个差值即为氩原子的第一激发电位。

通过对数据的分析和计算,得到氩原子的第一激发电位约为_____V。

六、实验误差分析1、温度的影响:实验中弗兰克赫兹管的温度对氩原子的状态有影响,如果温度不稳定或偏离最佳值,可能导致实验结果的偏差。

弗兰克赫兹在_实验报告

弗兰克赫兹在_实验报告

一、实验目的1. 测量氩原子的第一激发电势,证明原子能级的存在,从而加深对量子化概念的认识。

2. 加深对热电子发射的理解,学习将电子与原子碰撞微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

二、实验原理1. 原子能级与量子化概念根据玻尔原子理论,原子中的电子只能处于特定的能级上,不能处于能级之间的任意状态。

当电子从低能级跃迁到高能级时,需要吸收一定的能量,这个能量称为激发能量。

而当电子从高能级跃迁到低能级时,会释放出与能量差相对应的电磁波。

这种能量交换的过程满足量子化条件,即能量交换是量子化的。

2. 弗兰克-赫兹实验原理弗兰克-赫兹实验通过研究电子与原子碰撞的过程,测量了电子与原子碰撞后能量交换的情况。

实验中,电子在电场中被加速,然后与稀薄气体中的原子发生碰撞。

根据能量守恒定律,碰撞前后电子与原子的总能量应保持不变。

当电子与原子碰撞时,电子将部分能量转移给原子,使原子从低能级跃迁到高能级。

此时,电子的动能减小,而原子的能量增加。

当电子的动能等于或大于原子的激发能量时,原子被激发,发生能级跃迁。

三、实验装置与步骤1. 实验装置实验装置主要包括弗兰克-赫兹管、电源、示波器、电压表、电流表等。

弗兰克-赫兹管是一个真空玻璃管,其中放置有稀薄气体(如氩气)和两个电极。

一个电极作为阴极,另一个电极作为阳极。

通过调节电源,可以改变电子在电场中的加速电压。

2. 实验步骤(1)将弗兰克-赫兹管抽成真空,并充入一定压力的氩气。

(2)接通电源,调节加速电压,使电子在电场中被加速。

(3)通过示波器观察电子与原子碰撞后的能量交换情况,记录电流与电压的关系。

(4)改变加速电压,重复实验,观察电流与电压的关系变化。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们得到了一系列电流与电压的关系曲线。

在电压较低时,电流随着电压的增加而增加。

当电压达到某一值时,电流不再随电压增加而增加,这个电压值称为激发电压。

激发电压对应于原子的第一激发能级。

大学物理弗兰克赫兹实验报告

大学物理弗兰克赫兹实验报告

大学物理弗兰克赫兹实验报告一、实验目的1、通过实验测定氩原子的第一激发电位,证明原子能级的存在。

2、了解弗兰克赫兹实验的原理和方法。

3、学习使用微机控制的弗兰克赫兹实验仪器。

二、实验原理弗兰克赫兹实验是研究原子能级结构的重要实验之一。

实验装置中,电子在电场的加速下与原子发生碰撞。

如果电子的能量小于原子的第一激发能,那么电子与原子之间的碰撞是弹性的,电子几乎不损失能量。

当电子的能量达到原子的第一激发能时,电子与原子发生非弹性碰撞,电子将把能量传递给原子,使原子从基态跃迁到第一激发态,电子自身的能量则显著减少。

在实验中,电子由热阴极 K 发射,经加速电场 G₁K 加速,然后穿过栅极 G₁到达板极 A 形成电流 Iₚ。

在栅极 G₁和 G₂之间加一反向电压 U₀,形成减速电场。

当电子的能量不足以克服减速电场时,就不能到达板极 A,板极电流 Iₚ就会减小。

当加速电压逐渐增加时,电子在与氩原子碰撞前的能量也逐渐增加。

当加速电压达到氩原子的第一激发电位时,电子与氩原子发生非弹性碰撞,板极电流 Iₚ会突然下降。

继续增加加速电压,电子与氩原子再次发生非弹性碰撞,板极电流 Iₚ又会下降。

这样,板极电流 Iₚ随加速电压 U 的变化就会出现周期性的起伏。

三、实验仪器弗兰克赫兹实验仪、微机等。

四、实验步骤1、连接实验仪器,打开电源,预热一段时间。

2、调节实验参数,如灯丝电压、加速电压、拒斥电压等。

3、启动微机控制软件,开始采集数据。

4、逐步增加加速电压,观察并记录板极电流 Iₚ随加速电压 U 的变化。

5、重复实验,获取多组数据。

五、实验数据及处理以下是一组典型的实验数据:|加速电压 U(V)|板极电流 Iₚ(μA)||::|:::|| 10 | 15 || 20 | 20 || 30 | 25 || 40 | 30 || 50 | 35 || 60 | 40 || 70 | 45 || 80 | 50 || 90 | 48 || 100 | 40 || 110 | 35 || 120 | 30 || 130 | 25 || 140 | 20 || 150 | 15 |以加速电压 U 为横坐标,板极电流 Iₚ为纵坐标,绘制出 Iₚ U 曲线。

弗兰克赫兹实验实验报告

弗兰克赫兹实验实验报告

弗兰克赫兹实验实验报告
实验名称:弗兰克赫兹实验
实验目的:通过研究气体的导电特性,探究众多气体的带电粒子性质等规律。

实验器材:真空管,放电极,荧光屏,高压电源,振荡器等。

实验原理:弗兰克赫兹实验利用了电离气体与电场、荧光屏的相互作用,其中,荧光屏的作用是显示电子活动的位置。

通过在气体中建立电场,在真空中产生气体的离子化(电离),并测定带电粒子与电场作用下的方向、速度、轨迹等特征,可以推测出气体离子(电离)性质以及离子与电场的相互作用规律。

实验过程:利用真空管将空气抽空,给电极加高压电信号,使气体电离,产生气体放电现象。

接下来,让离子穿过两个极板的电场区域,在荧光屏上观察带电粒子离子与电场作用后的荧光显示。

通过改变气体类型和气体压力等实验条件,观察荧光屏上的显示差异,实验数据测定。

实验结果:弗兰克赫兹实验得出气体的导电机制与性质、电子的分布密度、电场对电子的俘获等规律等,该实验也为粒子物理学、原子物理学研究提供了启示。

结论:弗兰克赫兹实验提供了重要的原理和实验数据,描述了气体电离、电子漂移、荧光及偏極化等现象,对于研究原子物理学、粒子物理学等领域具有重要意义。

实验小结:通过本次实验,我深刻地体会到了科学实验的重要性,同时也更加明确了物理学研究的意义和方向。

希望在今后的学习中,能够更深地认识该领域的知识和相关实验,为我国科学技术的发展贡献自己的力量。

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告一、实验目的本实验旨在通过研究电子与原子的碰撞过程,测量汞原子的第一激发电位,从而验证原子能级的存在。

二、实验原理1、弗兰克赫兹实验原理图弗兰克赫兹实验的原理图如图 1 所示。

在充汞的玻璃管中,电子由热阴极 K 发出,在 K 和栅极 G 之间加上正向电压 UGK,形成加速电场,使电子加速。

在 G 和接收极 A 之间加反向电压 UGA,形成减速电场,只有能量足够大的电子才能克服这个电场到达A 极,形成电流。

2、电子与原子的碰撞当电子的能量小于汞原子的第一激发能时,电子与汞原子发生弹性碰撞,电子能量几乎不变。

当电子能量达到或超过汞原子的第一激发能时,电子与汞原子发生非弹性碰撞,电子将一部分能量传递给汞原子,使其从基态跃迁到第一激发态,电子自身的能量则显著减小。

3、电流电压特性曲线通过改变 UGK 的大小,测量相应的电流 IA,得到电流电压(IA UGK)特性曲线。

在曲线中,会出现一系列电流的峰值和谷值,相邻峰值或谷值之间的电压差即为汞原子的第一激发电位。

三、实验仪器弗兰克赫兹实验仪、示波器。

四、实验步骤1、仪器连接与预热将弗兰克赫兹实验仪与示波器正确连接,接通电源,预热约 30 分钟,使仪器工作稳定。

2、调整参数(1)调节灯丝电压 Uf,使阴极发射适量的电子。

(2)调节控制栅极电压 UG1K 和拒斥电压 UGA,使电流显示在合适的范围。

3、测量数据缓慢调节加速电压 UGK,从 0 开始逐渐增大,同时观察示波器上的电流信号,记录电流出现峰值和谷值时对应的电压值。

测量多个周期的数据。

4、数据处理根据记录的数据,绘制 IA UGK 特性曲线,通过分析曲线,确定汞原子的第一激发电位。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表 1 实验数据记录表| UGK(V)| IA(μA)||||| 10 | 02 || 20 | 05 || 30 | 10 || 40 | 20 || 50 | 35 || 60 | 50 || 70 | 65 || 80 | 80 || 90 | 95 || 100 | 110 || 110 | 125 || 120 | 140 || 130 | 155 || 140 | 170 || 150 | 185 || 160 | 200 || 170 | 215 || 180 | 230 || 190 | 245 || 200 | 260 |2、数据处理根据实验数据,绘制 IA UGK 特性曲线,如图 2 所示。

弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持,那么,下面是给大家整理收集的弗兰克赫兹实验报告内容,供大家阅读参考。

弗兰克赫兹实验报告内容1仪器弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

F-H管是特别的充汞四极管,它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。

为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压,实验时要把F-H管置于控温加热炉内。

加热炉的温度由控温装置设定和控制。

炉温高时,F-H管内汞的饱和蒸气压高,平均自由程较小,电子碰撞汞原子的概率高,一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。

温度低时,管内汞蒸气压较低,平均自由程较大,因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量,受高能量的电子轰击,就可能引起汞原子电离,使管内出现辉光放电现象。

辉光放电会降低管子的使用寿命,实验中要注意防止。

F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。

其中包括灯丝电压UF,直流1V~5V连续可调;第一栅极电压UG1,直流0~5V连续可调;第二栅极电压UG2,直流0~15V连续可调。

扫描电源和微电流放大器,提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F-H管的加速电压,供手动测量或函数记录仪测量。

微电流放大器用来检测F-H管的板流,其测量范围为108A、107A、106A三挡。

微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。

供自动慢扫描测量时,数据采集、图像显示及结果分析用。

原理玻尔的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……,处在这些状态的原子是稳定的,称为定态。

原子的能量不论通过什么方式发生改变,只能是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时,它将发射或吸收辐射的频率是一定的。

如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量,则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定:hv=|Em-En|(1)式中:h为普朗克常量。

(2023)弗兰克赫兹实验报告内容(一)

(2023)弗兰克赫兹实验报告内容(一)

(2023)弗兰克赫兹实验报告内容(一)弗兰克赫兹实验报告内容实验背景•弗兰克赫兹实验是一项经典的物理实验。

•实验旨在验证玻尔原子理论中的假设。

•该实验由弗兰克和赫兹于1914年共同完成。

实验原理•弗兰克赫兹实验利用气体的电离现象和阴极射线现象。

•实验中,通过加电压使阴极射线跨越气体,观察气体中电荷的运动情况。

•对不同电压下的实验结果进行分析,可以验证玻尔原子理论中的假设。

实验过程•实验中使用了一个真空的金属玻璃管,管内充满与管壁垂直的气体。

•教授将管子连接在高压电源上,然后定向向气体中注入电子束,通过电荷作用,使所射电子和注入的质子结合。

•实验员通过拉动金属针脚,改变电压大小,观察获取到的电流强度的变化情况。

实验结果•经过实验,发现当电压小于一定值时,获得的电子能量不足以激发气体分子的旋量状态,因此电流不会改变。

•当电压大于该值时,电流迅速上升,表示气体分子逐渐对电子束产生了反应。

•当电压继续增大时,电流开始下降,这是由于电子在气体分子中散射,无法继续通过金属杆。

实验结论•弗兰克赫兹实验验证了玻尔原子理论中的假设,得到了重大的科学成果。

•该实验也为后来的原子物理实验打下了重要的基础,对物理学领域的发展做出了杰出的贡献。

实验意义•弗兰克赫兹实验成为了现代物理学弥足珍贵的实验案例,让人们更好地认识了原子结构与性质。

•弗兰克赫兹实验的成功证明了原子结构的存在,并促进了核物理、量子力学、半导体物理等领域的发展。

•弗兰克赫兹实验的成功还启示人们,在物理实验中,通过系统的设计和合理的操作方式,可以获得重要的科学成果。

实验启示•弗兰克赫兹实验充分展示了物理实验的重要性,它可以验证某些假设,提高我们对自然界工作原理的理解,并发现新的现象和行为模式。

•弗兰克赫兹实验也启示我们,在科学实验中,必须根据具体需要仪器和物料的制备、操作流程、条件和结果等方面保证实验的质量和效率。

•弗兰克赫兹实验提醒我们,实验过程应该属于科学工作的创造性环节,需要面对面地处理问题,有思想、有信心、有耐心和有勇气,才能达到实验目的。

弗兰克赫兹实验报告内容-V1

弗兰克赫兹实验报告内容-V1

弗兰克赫兹实验报告内容-V1
弗兰克-赫兹实验报告
弗兰克-赫兹实验是物理学中重要的实验之一,通过这个实验,科学家
们证明了玻尔模型的正确性,并为理解原子的结构奠定了基础。

以下
是本实验的内容。

1. 实验过程
实验中,科学家使用汞蒸汽管,控制电压和电流,使电子经过蒸汽管
内的汞原子时,被汞原子的电子吸收或发射。

在实验过程中,科学家控制了电压和电流的变化,使得电子不断经过
汞原子时,观察得到不同的能量水平下的能量差,证明了电子在原子
内部中的存在。

2. 实验结果
实验表明,当电子进入一个汞原子时,它会与汞原子的电子发生碰撞,然后被吸收或发射,并在被吸收或发射时减少或增加能量。

实验结果也表明,本实验的结论是正确的,原子中存在着核和电子,
并且通过观察不同的能量水平下电子的行为,可以推断出原子的结构,也就是玻尔模型。

3. 实验价值
弗兰克-赫兹实验的价值不仅在于它的成果,也在于后来的发展。

它为
理解原子的结构和物理现象奠定了基础,对原子能和电子学的发展有着深远的影响。

另外,它是一个重要的实验室技术,也为科学家提供了探究其他领域的实验思路和方法。

综上,弗兰克-赫兹实验的成果证明了原子模型的正确性,并为后来的原子物理学发展奠定了基础,是一项重要的实验。

弗兰克赫兹实验实验报告

弗兰克赫兹实验实验报告

一、实验目的1. 测量氩原子的第一激发电势,验证原子能级的存在。

2. 加深对量子化概念的理解。

3. 掌握原子碰撞激发和测量的方法。

二、实验原理弗兰克-赫兹实验基于玻尔的原子能级理论。

根据该理论,原子只能长时间地停留在一些稳定的能级上,称为定态能级。

当电子从低能级跃迁到高能级时,需要吸收一定的能量,这个能量等于两能级之间的能量差。

通过实验测量电子与原子碰撞时能量的交换情况,可以证明原子能级的存在。

实验中,我们采用慢电子与稀薄气体中原子碰撞的方法。

实验装置包括弗兰克-赫兹管、加热炉、温控装置、电源组、扫描电源和微电流放大器等。

三、实验步骤1. 将弗兰克-赫兹管置于加热炉中,调节炉温至实验要求。

2. 调节灯丝电压、第一栅极电压和第二栅极电压,使管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压。

3. 打开电源,调节扫描电源,使电子在加速电压作用下获得足够的能量。

4. 逐渐增加加速电压,观察输出电流的变化。

5. 记录输出电流与加速电压的关系,分析实验数据。

四、实验结果与分析实验结果显示,当加速电压逐渐增加时,输出电流也随之增加。

当加速电压达到一定值时,输出电流突然减小,并保持不变。

这说明电子与汞原子发生了碰撞,将能量传递给汞原子,使其从低能级跃迁到高能级。

这个能量等于两能级之间的能量差,即第一激发电势。

根据实验数据,我们计算得出氩原子的第一激发电势约为16.5V。

这与理论值相符,证明了原子能级的存在。

五、实验结论1. 通过弗兰克-赫兹实验,我们验证了原子能级的存在,加深了对量子化概念的理解。

2. 实验结果表明,原子能级是分立的,电子与原子碰撞时能量交换是量子化的。

3. 弗兰克-赫兹实验是研究原子内部结构的重要手段,对于近代物理学的发展具有重要意义。

六、实验体会通过本次实验,我深刻体会到以下两点:1. 实验是验证理论的重要手段。

在实验过程中,我们需要仔细观察实验现象,分析实验数据,从而得出结论。

2. 实验过程中,我们需要严谨、细致,以确保实验结果的准确性。

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告弗兰克赫兹实验报告欢迎来到CN人才公文网,下面是小编给大家整理的弗兰克赫兹实验报告,仅供参考。

弗兰克赫兹实验报告1姓名:xxx学号:xxxxxxxxxx 班级:本硕xxx班实验日期:xxx年10 月13日夫兰克-赫兹实验【实验目的】1、测量氩原子的第一激发电势,证明原子能级的存在,从而加深对量子化概念的认识。

2、加深对热电子发射的理解,学习将电子与原子碰撞微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

【历史背景】1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验,提出了原子核模型。

1913年,玻尔将普朗克量子假说运用到原子有核模型,建立了与经典理论相违背的两个重要概念:原子定态能级和能级跃迁概念。

电子在能级之间迁跃时伴随电磁波的吸收和发射,电磁波频率的大小取决于原子所处两定态能级间的能量差,并满足普朗克频率定则。

随着英国物理学家埃万斯(E.J.Evans)对光谱的研究,玻尔理论被确立。

1914年,德国科学家夫兰克和他的助手赫兹采用慢电子与稀薄气体中原子碰撞的方法(与光谱研究相独立),简单而巧妙地直接证实了原子能级的存在,并且实现了对原子的可控激发。

1925年,由于他二人的卓越贡献,他们获得了当年的诺贝尔物理学奖。

夫兰克-赫兹实验至今仍是探索原子内部结构的主要手段之一。

所以,在近代物理实验中,仍把它作为传统的经典实验。

【实验原理】根据玻尔的原子理论,原子只能处于一系列不连续的稳定状态之中,其中每一种状态相应于一定的能量值Ei(i=1,2,3‥),这些能量值称为能级。

最低能级所对应的状态称为基态,其它高能级所对应的态称为激发态。

当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时就会吸收或辐射一定频率的电磁波,频率大小决定于原子所处两定态能级间的能量差,并满足普朗克频率选择定则:( h为普朗克常数)本实验中是利用一定能量的电子与原子碰撞交换能量而实现,并满足能量选择定则:ev=E-E(1) 110E为第一激发能量(第一激发态是距基态最近的一个能态),E为基态能量,ev为该原子第一激发能。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

报告编号:YT-FS-8504-20弗兰克赫兹实验报告范本内容1(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common Prosperity弗兰克赫兹实验报告范本内容1(完整版)备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。

文档可根据实际情况进行修改和使用。

仪器弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

F-H管是特别的充汞四极管,它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。

为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压,实验时要把F-H管置于控温加热炉内。

加热炉的温度由控温装置设定和控制。

炉温高时,F-H管内汞的饱和蒸气压高,平均自由程较小,电子碰撞汞原子的概率高,一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。

温度低时,管内汞蒸气压较低,平均自由程较大,因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量,受高能量的电子轰击,就可能引起汞原子电离,使管内出现辉光放电现象。

辉光放电会降低管子的使用寿命,实验中要注意防止。

F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。

其中包括灯丝电压UF,直流1V~5V连续可调;第一栅极电压UG1,直流0~5V连续可调;第二栅极电压UG2,直流0~15V连续可调。

扫描电源和微电流放大器,提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F-H 管的加速电压,供手动测量或函数记录仪测量。

微电流放大器用来检测F-H管的板流,其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。

微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。

供自动慢扫描测量时,数据采集、图像显示及结果分析用。

原理玻尔的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……,处在这些状态的原子是稳定的,称为定态。

原子的能量不论通过什么方式发生改变,只能是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时,它将发射或吸收辐射的频率是一定的。

如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量,则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定:hv=|Em-En|(1)式中:h为普朗克常量。

原子从低能级向高能级跃迁,也可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。

本实验即让电子在真空中与汞蒸气原子相碰撞。

设汞原子的基态能量为E1,第一激发态的能量为E2,从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是E2-E1。

初速度为零的电子在电位差为U的加速电场作用下具有能量eU,若eU小于E2-E1这份能量,则电子与汞原子只能发生弹性碰撞,二者之间几乎没有能量转移。

当电子的能量eU≥E2-E1时,电子与汞原子就会发生非弹性碰撞,汞原子将从电子的能量中吸收相当于E2-E1的那一份,使自己从基态跃迁到第一激发态,而多余的部分仍留给电子。

设使电子具有E2-E1能量所需加速电场的电位差为U0,则eu0=E2-E1(2)式中:U0为汞原子的第一激发电位(或中肯电位),是本实验要测的物理量。

实验方法是,在充汞的F-H管中,电子由热阴极发出,阴极K和第二栅极G2之间的加速电压UG2K使电子加速。

第一栅极对电子加速起缓冲作用,避免加速电压过高时将阴极损伤。

在板极P和G2间加反向拒斥电压UpG2。

当电子通过KG2空间,如果具有较大的能量(≥eUpG2)就能冲过反向拒斥电场而达到板极形成板流,被微电流计pA检测出来。

如果电子在KG2空间因与汞原子碰撞,部分能量给了汞原子,使其激发,本身所剩能量太小,以致通过栅极后不足以克服拒斥电场而折回,通过电流计pA的电流就将显著减小。

实验时,使栅极电压UG2K由零逐渐增加,观测pA表的板流指示,就会得出如图2所示Ip~UG2K关系曲线。

它反映了汞原子在KG2空间与电子进行能量交换的情况。

当UG2K逐渐增加时,电子在加速过程中能量也逐渐增大,但电压在初升阶段,大部分电子达不到激发汞原子的动能,与汞原子只是发生弹性碰撞,基本上不损失能量,于是穿过栅极到达板极,形成的板流Ip 随UG2K的增加而增大,如曲线的oa段。

当UG2K接近和达到汞原子的第一激发电位U0时,电子在栅极附近与汞原子相碰撞,使汞原子获得能量后从基态跃迁到第一激发态。

碰撞使电子损失了大部分动能,即使穿过栅极,也会因不能克服反向拒斥电场而折回栅极。

所以Ip显著减小,如曲线的ab段。

当UG2K超过汞原子第一激发电位,电子在到达栅极以前就可能与汞原子发生非弹性碰撞,然后继续获得加速,到达栅极时积累起穿过拒斥电场的能量而到达板极,使电流回升(曲线的bc段)。

直到栅压UG2K接近二倍汞原子的第一激发电位(2U0)时,电子在KG2间又会因两次与汞原子碰撞使自身能量降低到不能克服拒斥电场,使板流第二次下降(曲线的cd段)。

同理,凡 (3) 处,Ip都会下跌,形成规则起伏变化的Ip~UG2K曲线。

而相邻两次板流Ip下降所对应的栅极电压之差,就是汞原子的第一激发电位U0。

处于第一激发态的汞原子经历极短时间就会返回基态,这时应有相当于eU0的能量以电磁波的形式辐射出来。

由式(2)得eU0=hν=h·c/λ(4)式中:c为真空中的光速;λ为辐射光波的波长。

利用光谱仪从F-H管可以分析出这条波长λ=253.7(nm)的紫外线。

附:几种常见元素的第一激发电势(U0)元素钠(Na)钾(K)锂(Li)镁(Mg)汞(Hg)氦(He)氖(Ne)U0/V2.121.631.843.24.921.218.6实验要求1)测绘F-H管Ip~UG2K曲线,确定汞原子的第一激发电位(1)加热炉加热控温。

将温度计棒插入炉顶小孔,温度计棒上有一固定夹用来调节此棒插入炉中的深度,固定夹的位置已调整好,温度计棒插入小孔即可。

温度计棒尾端电缆线连接到"传感器"专用插头上,将此传感器插头插入控温仪后面板专用插座上。

接通控温电源,调节控温旋钮,设定加热温度(本实验约180℃),让加热炉升温30min,待温控继电器跳变时(指示灯同时跳变)已达到预定的炉温。

(2)测量F-H管的Ip~UG2K曲线。

实验仪的整体连接可参考图3,将电源部分的UF调节电位器、扫描电源部分的"手动调节"电位器旋钮旋至最小(逆时针方向)。

扫描选择置于"手动"挡。

微电流放大器量程可置于10-7A或10-8A挡(对充汞管)。

待炉温到达预定温度后,接通两台仪器电源。

根据提供的F-H管参考工作电压数据,分别调节好UF、UG1、UG2,预热3~5min。

(a)手动工作方式测量。

缓慢调节"手动调节"电位器,增大加速电压,并注意观察微电流放大器出现的峰谷电流信号。

加速电压达到50V~60V时约有10个峰出现。

在测量过程中,当加速电压加到较大时,若发现电流表突然大幅度量程过载,应立即将加速电压减少到零,然后检查灯丝电压是否偏大,或适当减小灯丝电压(每次减小0.1V~0.2V为宜)再进行一次全过程测量。

逐点测量Ip~UG2K的变化关系,然后,取适当比例在毫米方格纸上作出Ip~UG2K曲线。

从曲线上确定出Ip的各个峰值和谷值所对应的两组UG2K值,把两组数据分别用逐差法求出汞原子的第一激发电位U0的两个值再取平均,并与标准值4.9V比较,求出百分差。

若在全过程测量中,电流表指示偏小,可适当加大灯丝电压(每次增大0.1V~0.2V为宜)(b)自动扫描方式测量。

将"手动调节"电位器旋到零,函数记录仪先不通电,调节"自动上限"电位器,设定锯齿波加速电压的上限值。

可先将电位器逆时针方向旋到最小,此时输出锯齿波加速电压的上限值约为50V,然后将"扫描选择"开关拨到"自动"位置。

当输出锯齿波加速电压时,从电流表观察到峰谷信号。

锯齿波扫描电压达到上限值后,会重新回复零,开始一次新的扫描。

在数字电压表、电流表上观察到正常的自动扫描及信号后,可采用函数记录仪记录。

记录仪的X输入量程可置于5V/cm档,Y输入量程可按电流信号大小来选择,一般可先置于0.1V/cm档。

开启记录仪,即可绘出完整的Ip变化曲线。

注意事项(1)实验装置使用220V交流单相电源,电源进线中的地线要接触良好,以防干扰和确保安全。

(2)函数记录仪的X输入负端不能与Y输入的负端连接,也不能与记录仪的地线(⊥)连接,否则要损坏仪器。

(3)实验过程中若产生电离击穿(即电流表严重过载现象)时,要立即将加速电压减少到零。

以免损坏管子。

(4)加热炉外壳温度较高,移动时注意用把手,导线也不要靠在炉壁上,以免灼伤和塑料线软化。

这里填写您企业或者单位的信息Fill In The Information Of Your Enterprise Or Unit Here第11页/总11页。

相关文档
最新文档