弗兰克赫兹实验

3、测量较高的激发电势
板极A
ＵＧ２Ａ
ＵＧ２Ｋ
ＵＧ１Ｋ
栅极G2 栅极G1 热阴极K
弗兰克-赫 兹管
改进后：弗兰克-赫兹实验装置图
Ee 4.9 eV 非弹性碰撞，电子损失能量，激发Hg原子
Ee 4.9 eV 弹性碰撞，电子几乎不损失能量
E2
4.9 eV
电子经过n 次加速和非弹性碰撞，
E1
能量全部损失，电流最小。
汞的第一激发电势（KG间的电压）
此电子如与汞原子碰撞，则刚能把原子从低能级激发 到较高能级。若汞原子从这个激发态跃迁到最低能级，应 放出4.9eV的能量，这时可能发射的光的波长：
c
hc
h
6.6261034 3108 4.9 1.6 1019
0
2.5103 A
在实验中测得的波长为2537Å，与由激发电势算得 的结果符合得较好。
2、原子内部能量量子化证据：原子光谱分立性
电流突降的电压相差都是4.9V）
U n 4.9 V n 1, 2, 3, K
I 300
4.1 200
100
13.9 9.0
V
0
5
10
15
实际上,第一个零相差是4.1V, 仍因仪器上接触电势导致伏特计读 数减小所致.
4.9V为汞的第一激发 电势，它表示一个电子被加 速，经过与4.9V电压对应的 路径后获得4.9eV的能量。
此实验的缺陷：电子动能达到4.9 eV 便经碰撞失去能量，无法达到更高动能。
***二、实验结论
几来自百度文库元素的第一激发电势:
汞为4.9V；钠为2.12V；钾为1.63V；氮为2.1V。
1、实验表明（说明）了：原子被激发到不同状态 时所吸收的能量是不连续的，即原子体系的内部能 量呈量子化。 2、实验证明（证实）了：原子中量子态的存在， 即能级的存在。
二、弗兰克－赫兹实验：（测定激发电势）
1、试验装置
热阴极K
K V
弗兰克-赫 兹管
板极A
Hg G A
K：热阴极，发射电子
KG区：电子加速，与Hg原 A 子碰撞
0.5 V GA区：电子减速，能量大 于0.5 eV的电子可克服反向 偏压，产生电流
若电子在KG空间与原子碰撞，原子获得能量被激发， 电子能量减小以至达不到A