弗兰克赫兹实验预习、实验报告、原始数据

广东第二师范学院学生实验报告院（系）名称 广二师（物理系） 班 姓名专业名称 别 学号实验课程名称 近代物理实验实验项目名称 弗兰克赫兹实验实验时间 20年月 日 实验地点 物理楼5楼实验成绩 指导老师签名内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得、实验问题回答一、实验目的1、了解弗兰克--赫兹试验的原理和方法；2、学习测定氩原子的第一激发电位的方法；3、证明原子能级的存在，加强对能级概念的理解。二、实验使用仪器与材料FD-FH-I型弗兰克--赫兹实验仪三、实验步骤测Hg的第一激发电位1、将装置温度调整到一定值，然后将 Vf,Vp,Vg 调制标定值Vf=2.40V VG1K=1.09V VG2P=9.03V VG2K=0-1002、测量VG2K-Ip曲线，先将VG2K跳至(调至)最小，之后每增大0.5V记录一次Ip的数据，直到测出5到8个峰四、实验数据整理与归纳12五、实验结果与分析1、根据实验数据可以看出，I的值下降不是徒然的，因为K极发出的热电子能量时服从麦克斯韦统计分布规律，因此极电流下降不是陡然的。2、实际的 F-H管的阴极和栅极往往是不同的金属材料制成的，因此会产生接触电位差。而进入加速区的电子已经具有一定的能量， 使真正加到电子上的加速电压不等于 UG2k。这将影响到 F-H实验曲线第一个峰的位置，是它左移或右移。3、随着第二栅极电压的不断增加，电子的能量也随之增加，在与氩原子相碰撞后还留下足够的能量，可以克服反向拒斥电场到达板极，这时电流又开始上升，不致下降到零。六、实验心得本次实验操作起来还是挺简答的。其中，掌握并了解弗兰克--赫兹试验的原理和方法；证明原子能级的存在，加强对能级概念的理解。林老师对实验的授课简明生动，生得同学的喜欢。七、实验问题回答第一峰值位置为何与第一激发电位有偏差？答：受VGIKV的影响，G1处的电子有一定初速度， 而又由于VG2P的影响，并不是所有到达 G2的电子都能最终形成电流， 理想情况是VG2K VG2P，电子恰好能形成电流。 观察实验得到的三条曲线都在大概 10V左右才开始有明显的增大，也说明 VG2KVG2P时恰好形成电流。这样从VG2P电压开始才有 IP~VG2K的循环往复关系。所以第一激发电位有偏差。3广东第二师范学院实验原始数据记录表院（系）名称 广二师（物理系） 班 姓名专业名称 别 学号实验课程名称 近代物理实验实验项目名称 弗兰克赫兹实验实验时间 201年时 实验地点 物理楼5楼实验指导老师签名原始记录(数据、图表、文字描述等 )八、实验数据整理与归纳456院（系）名称 广二师（物理系） 班 12物教 姓名 黄泽涵专业名称 物理学（师范) 别 A班 学号 12550601057实验课程名称 近代物理实验实验项目名称 弗兰克赫兹实验内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验（预习）要求一、实验目的1、了解弗兰克 --赫兹试验的原理和方法；2、学习测定氩原子的第一激发电位的方法；3、证明原子能级的存在，加强对能级概念的理解。二、实验原理简述1、电子和气态汞原子碰撞利用电子和气态汞原子的碰撞最容易实现弗兰克赫兹实验。原子从低能级En向高能级Em跃迁可以通过具有一定能量的电子和原子碰撞来实现。若与原子碰撞的电子是在电势差V的加速下，速度由0到v，则E Em En eV 1mv22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称为第一激发电位， 如果电子的能量达到原子电离的能量，会有电离发生，相应的 V称为该原子的电离电位。2、实验装置实验原理图：ICexp{3V}p2G2K充Hg的F-H管被加热式Hg气化后，Ip-VG2K曲线发生变化，如图所示7当VG2K