夫蘭克赫茲實驗八月份友情收集試驗三夫蘭克——赫茲試驗一、試驗目的:1熟悉原子存在的能級2測定氖原子的第一激發電位二、試驗儀器:1夫蘭克——赫茲試驗儀一套2也可采納示波器、記錄儀或計算機接受三、試驗原理一九一四年,夫蘭克——赫茲發覺水銀放電管中水銀蒸氣的原子,有選擇的汲取某一具有特定動能的電子的能量。

這種能量的汲取可用電子管電流值的變化表示出來,這個電流的變化隨著電子加速電壓的增加具有明顯的周期性和等間距的極大和微小值,這就是夫蘭克——赫茲試驗。

今日我們用作夫蘭克-赫茲試驗的放電管是充氖的放電管。

由于氖氣在常溫下是氣體,所以不必加熱,溫度變化對試驗值幾乎沒有影響。

電子與原子碰撞過程可以用以下方程表示:111122,,,,,2222其中是電子質量,是原子質量,是電子的碰撞前速度,是電子碰撞后速度,,為內能項。

由于原子的內能是不連續的,所以電子的動能小于原子第一激發態時,電子與原子發生彈性碰撞=0。

當電子的動能大于原子的第一激發態時,電子的動能轉換為原子的,,,內能。

為原子的第一激發態。

11在圖中為加熱燈絲的陰極電壓,在其作用下產生熱電子。

在陰極和柵極之間加可調,的加速電壓,熱電子從陰極動身經過之間的電場漸漸加速,當電子的動能與原子2的第一激發態能量相同時,動能轉換為原子的內能,電子動能損失。

電子在電場作用下重新加速獲得動能直到動能重新等于原子的第一激發態能量或電子穿過柵極。

當電子穿過柵,極后受到減速電場的作用,電子動能只有大于才能達到陽極形成陽極電,_豆丁網友友情共享歡迎閱讀豆丁文檔2023年八月份友情收集。

由此可以得到陽極電流與加速電壓曲線如圖2。

流,,如圖3,、儀器結構--夫蘭克-赫茲儀結構如圖4面板、圖5后蓋板:_豆丁網友友情共享歡迎閱讀豆丁文檔2023年八月份友情收集、、、衰減10倍。

1電壓指示:通過波段開關分別122電流增益波段開關:1,、100、10、1。

,,3電流指示:電流=波段開關指示值示值100如300100100=300.4電源開關燈具開關。

5輸出衰減10倍。

輸出=10。

226掃描開關:撥至“手調”時由多圈電位器調整;撥至“掃描”時由多圈電位器2所調的電壓掃描至0。

7掃描速度開關。

28輸出:接示波器、記錄儀或計算機接口。

9電壓指示波段開關:轉變電壓表指示的電壓。

各電壓的調整電位器:順時針電壓增大。

10電壓調整旋鈕。

_豆丁網友友情共享歡迎閱讀豆丁文檔2023年八月份友情收集電壓調整旋鈕。

11112電壓調整旋鈕。

13電壓調整旋鈕。

214電壓插座帶保險絲。

五、調試步驟1將全部電位器時針旋至0,將掃描開關6撥至手調,電流增益波段開關撥至100或、輸出8、輸出5通過接頭連接至示波器或其它記錄設備29儀上。

2打開電源,將、調整至參考參數依據廠家所供應的參考參數中的參考值,1將調整至,漸漸調整使電流至300。

5023逐步調整觀看電流指示5即可得到,關系。

224假如是示波器觀看將掃描開關6撥至自動掃描,掃描開關7撥至快速。

5假如是記錄儀或計算機記錄將掃描開關7撥至慢速,以削減快速掃描對信號的影響。

六、留意事項在調整和時留意和過大會導致電子管電離,由于電子管電離后電子管電22流會自發增大直至燒毀。

雖然線路中加愛護措施但是電離對陰極具有極大的破壞性,所以一旦發覺負值或正值超過10快速關機,5分鐘后重新開機。

因此,將和調至零,2都將無濟于事,由于電離后的自持