pb07204001丁亮【实验课题】弗兰克-赫兹实验【实验原理】1、原理图F-H管内充汞，灯丝加热K使其发射电子，G1控制通过G1的电子数目，G2加速电子，G1、G2空间较大，提供足够的碰撞概率，A接收电子，AG2加一扼止电压，使失去动能的电子不能到达，形成电流。2、实验曲线：3、碰撞过程及能量交换此过程在G1G2空间发生，在加速场的作用下，电子获得动能，与原子的弹性碰撞中，电子总能量损失较小，在不断的加速场作用下，电子的能量逐渐增大，就有可能与原子发生非弹性碰撞，使原子激发到高能态，电子失去相对应的能量，使其不能到达A从而不能形成电流。=4.7V，使原子激发到63P0，此态较稳定，不容易再产生跃迁，故不容易观察到这个吸收。=4.9V，使原子激发到63P1，引起共振吸收，电子速度几乎为零，电子不能到达A，形成第一个峰。=9.8V，电子与原子发生两次非弹性碰撞，在G2处失去动能，形成第二个峰。=4.9nV，将形成第n个峰。4、电子平均自由程对激发或电离的影响主要由炉温决定，还与电子速度等有关。λ很短，相邻两次碰撞间获得能量小，经多次碰撞能量积累到第一激发态的能量时，能使原子激发到激发态，不容易激发到较高能态。λ很长，相邻两次碰撞间获得能量大，激发到高能态的可能性很大，所以在λ很长，加速电压较高，会使某些电子有足够能量使原子激发到较高能态，甚至电离。【实验内容和步骤】1、熟悉Hg谱线装置和氦谱线装置，调节参数，注意的事项是先将温度调到设定值，打开温控电源，加温指示灯on亮（绿色），到设定温度off指示灯亮（红色）。接线，将Vf，VG1K，VG2P，VG2K的旋钮调到最小，到设定温度后，再打开两仪器电源，然后据炉上标签设定各电压值。用“手动”档测曲线。实验中若产生电离击穿(电流迅速严重过载)，立即将加速电压调到零，减小灯丝电压，减小0.1~0.2V，重新测曲线。加热炉的炉温较高，移动时应注意，导线不要挂在炉壁上。在实验中注意炉温及灯丝电压的选择。2、测量Hg的第一激发电位在调节好参数和温度的情况下，调节扫描电压，记录电流的大小，绘出曲线，并且由曲线图计算Hg的第一激发电位。3、测量氦的第一激发电位在调节好参数和温度的情况下，调节扫描电压，记录电流的大小，绘出曲线，并且由曲线图计算氦的第一激发电位。【数据记录和处理及误差分析】1、Hg的参数及数据记录：记录值参见数据记录纸，绘制的曲线如下：依次获得的波峰处电压值为6.6V,11.4V,16.0V,20.6V,25.6V,30.6V,35.6V。依次逐差得4.8V,4.6V,4.6V,5V...
