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夫兰克赫兹实验【实验目的】1、 了解玻尔的原子模型理论2、 用实验方法测定氩原子能级的存在。【实验原理】玻尔提出的原子理论指出：（1） 原子只能较长时间的停留在一些稳定状态（简称为能级）。原子处在这些能级时，不发射或吸收能量；原子在个能级时有确定的能量，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，它只能从一个能级跃迁到另一个能级。（2） 原子从一个能级跃迁到另一个能级而发射或吸收辐射时，辐射频率是一定的。如果用Em和En代表有关两能级的能量的话，辐射的频率由如下关系确定： 其中h为普朗克常数，其公认值为： 为了使原子从低能级向高能级跃迁，可以通过让具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换的办法来实现。设初速度为0的电子在电势差为U0的加速电场作用下，获得能量eU0,当具有这种能量的电子与稀薄气体的原子发生碰撞时，就会发生能量交换。如以E1代表气体原子的基态能量，E2代表原子的第一激发态能量，那么当该气体原子接受从电子传递来的能量恰好为：时，气体原子就会从基态跃迁到第一激发态。而相应的电势差U0称为该气体元素的第一激发电势（或称中肯电势）。测定出这个电势差U0,就可以根据式（2）求出基态和第一激发态之间的能量差了。夫兰克赫兹管的构造原理如图1所示：表一：几种元素的第一激发电势元素钠（Na）钾（Ka）锂（Li）镁（Mg）汞（Hg）氦(He)氖（Ne）氩（Ar）U0/V2.121.631.842.714.921.216.812.5【实验数据处理】1、 气体原子第一激发电势测量结果：第一激发电势测量 测试条件：Vf= V: VG1= V; VP= V序号12345678被测量峰值谷值峰值谷值峰值谷值峰值谷值峰值谷值峰值谷值峰值谷值峰值谷值VG2/VIp/nA根据上面表格中的测量数据，用描点作图法画出IP-VG2的曲线：用逐差法计算待测气体的第一激发电势U0:峰值电压的平均间距：U0峰=谷值
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