实验报告评分:少年班学院系2009级姓名戴文超日期2010.10.18NoPB09000636弗兰克-赫兹实验实验目的:本实验的目的是熟悉实验装置,掌握实验条件,学会观察测量汞的激发电位和电离电位。学会对实验曲线进行适当的数据处理,以消除一些因素的不良影响。实验原理:1、电子和气态Hf原子的碰撞若与Hg原子碰撞的电子是在电势差V的加速下,速度从零增加到V,则当电子的能量满足时,电子将全部能量交换给原子。由于具有确定的值,对应的V就应该有确定的大小。当原子吸收电子能量从基态跃迁到第一激发态时,相应的V称为原子的第一激发电位。2、实验装置四极F-H管由灯丝F,阴极K,两个栅极G1、G2和屏极A构成。由F加热K,改变F的电压可以控制K发射电子的强度。在G1和K之间加有一个小正电压VG1K,作成的负电位的影响。在G2和A之间加一个小的遏制负电压VG2A,使与原子发生了非弹性碰撞的电子不能到达屏极。G1和G2间距离较大,为电子与气体原子提供较大的碰撞空间从而保证足够高的碰撞概率。当F-H管内没有充Hg时,VG2K与IP满足当Hg原子密度较大时,Hg向高激发态跃迁的概率较小,但当Hg原子密度较小时,电子的平均自由程增大,有更多的机会积蓄更高的能量,于是对应于高激发态的电位,IP会有相应的峰,当电子能量大于10.4eV时,可以使汞原子电离,出现电离峰。实验内容:1、Hg:测汞的第一激发电位(测IP-VG2K曲线,由曲线确定第一激发电位),测6~8个峰。测两条曲线,VG2K上升测一条,VG2K下降测一条,分别由峰间距求汞的第一激发电位。电路如左图2、Ar用上述方法测氩的第一激发电位。电路如右图实验数据:实验报告评分:少年班学院系2009级姓名戴文超日期2010.10.18NoPB09000636Ar(up):VG2(×10V)IP(×10nA)VG2(×10V)IP(×10nA)VG2(×10V)IP(×10nA)0.000.193.752.047.465.670.100.213.802.237.505.650.180.223.852.457.555.540.200.223.902.607.605.320.270.223.962.677.654.990.310.234.002.637.714.540.340.234.062.527.763.950.410.234.092.447.803.380.450.234.112.357.862.800.500.234.162.047.912.320.550.244.201.837.951.950.600.244.241.568.001.730.670.244.311.118.051.750.700.244.350.878.101.920.740.244.400.598.152.330.790.244.440.478.212.750.860.244.500.448.263.200.900.244.560.608.303.650.960.254.600.828.364.201.000.254.661.228.404.651.050.264.711.658.455.091.100.274.762.018.515.601.160.304.812.398.555.871.2...