《弗兰克-赫兹实验(戴)(中国科学技术大学大物实验)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《弗兰克-赫兹实验(戴)(中国科学技术大学大物实验)（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 实 验 报 告 评分：少年班学院 系 2009 级 姓名 戴文超 日期 2010.10.18 No PB09000636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21meVEnm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
2、、实验装置四极 F-H 管由灯丝 F，阴极 K，两个栅极 G1、G 2 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，V G2K 与 IP 满足)23exp(KGPCI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
3、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，I P 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 68 个峰。测两条曲线，V G2K 上升测一条，V G2K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 报 告 评分：少年班学院 系 2009 级 姓名 戴文超 日期 2010.10.18 No PB09000636实验数据：Ar（up）：VG2（10V）IP（10nA） VG2（10V）I
4、P（10nA） VG2（10V）IP（10nA）0.00 0.19 3.75 2.04 7.46 5.670.10 0.21 3.80 2.23 7.50 5.650.18 0.22 3.85 2.45 7.55 5.540.20 0.22 3.90 2.60 7.60 5.320.27 0.22 3.96 2.67 7.65 4.990.31 0.23 4.00 2.63 7.71 4.540.34 0.23 4.06 2.52 7.76 3.950.41 0.23 4.09 2.44 7.80 3.380.45 0.23 4.11 2.35 7.86 2.800.50 0.23 4.16
5、2.04 7.91 2.320.55 0.24 4.20 1.83 7.95 1.950.60 0.24 4.24 1.56 8.00 1.730.67 0.24 4.31 1.11 8.05 1.750.70 0.24 4.35 0.87 8.10 1.920.74 0.24 4.40 0.59 8.15 2.330.79 0.24 4.44 0.47 8.21 2.750.86 0.24 4.50 0.44 8.26 3.200.90 0.24 4.56 0.60 8.30 3.650.96 0.25 4.60 0.82 8.36 4.201.00 0.25 4.66 1.22 8.40
6、4.651.05 0.26 4.71 1.65 8.45 5.091.10 0.27 4.76 2.01 8.51 5.601.16 0.30 4.81 2.39 8.55 5.871.20 0.32 4.85 2.70 8.60 6.191.24 0.36 4.91 3.11 8.65 6.451.30 0.42 4.96 3.34 8.70 6.561.35 0.47 5.01 3.58 8.76 6.581.41 0.52 5.05 3.66 8.81 6.501.45 0.55 5.10 3.72 8.85 6.301.51 0.62 5.15 3.68 8.91 6.031.56 0
7、.65 5.20 3.49 8.96 5.531.60 0.68 5.26 3.17 9.01 5.121.65 0.70 5.30 2.84 9.07 4.631.70 0.72 5.35 2.47 9.11 4.111.75 0.71 5.40 1.89 9.15 3.771.80 0.72 5.45 1.42 9.20 3.401.85 0.74 5.50 1.011.91 0.74 5.55 0.671.96 0.74 5.60 0.462.00 0.74 5.65 0.752.05 0.73 5.70 1.032.11 0.69 5.75 1.532.15 0.67 5.81 1.9
8、62.21 0.61 5.85 2.502.25 0.59 5.90 2.862.30 0.57 6.01 3.422.35 0.58 6.05 3.782.40 0.64 6.10 4.172.45 0.75 6.14 4.402.50 0.89 6.20 4.622.55 1.02 6.25 4.712.61 1.23 6.30 4.702.65 1.29 6.35 4.58 实 验 报 告 评分：少年班学院 系 2009 级 姓名 戴文超 日期 2010.10.18 No PB090006362.71 1.46 6.41 4.252.75 1.50 6.46 3.892.80 1.56
9、6.50 3.522.85 1.60 6.55 2.952.91 1.59 6.60 2.412.95 1.54 6.65 1.833.00 1.48 6.70 1.303.06 1.37 6.75 0.943.11 1.25 6.80 0.863.15 1.17 6.86 1.023.21 0.98 6.90 1.273.25 0.86 6.95 1.653.30 0.70 7.01 2.203.35 0.60 7.05 2.693.40 0.56 7.11 3.253.46 0.64 7.15 3.713.50 0.80 7.20 4.363.55 1.03 7.25 4.463.60 1
10、.32 7.30 5.023.65 1.58 7.35 5.213.70 1.94 7.40 5.54Ar（down）：VG2（10V）IP（10nA） VG2（10V）IP（10nA） VG2（10V）IP（10nA）9.20 3.48 5.70 0.70 2.15 0.879.15 3.89 5.65 0.56 2.10 0.919.10 4.44 5.60 0.60 2.05 0.949.05 4.98 5.55 0.85 2.00 0.959.00 5.54 5.50 1.22 1.95 0.958.95 5.97 5.45 1.68 1.90 0.948.90 6.33 5.40 2
11、.27 1.85 0.908.85 6.58 5.35 2.92 1.80 0.878.81 6.69 5.30 3.45 1.75 0.828.76 6.66 5.25 3.79 1.71 0.788.70 6.56 5.20 4.01 1.65 0.718.65 6.34 5.15 4.10 1.60 0.658.60 6.05 5.10 3.93 1.55 0.598.55 5.62 5.05 3.74 1.50 0.558.50 5.21 5.00 3.49 1.45 0.498.45 4.65 4.95 3.11 1.40 0.458.40 4.11 4.90 2.74 1.35 0
12、.428.35 3.57 4.85 2.35 1.30 0.398.30 3.18 4.80 1.91 1.25 0.378.26 2.82 4.74 1.42 1.20 0.368.20 2.31 4.70 1.16 1.15 0.368.15 2.07 4.65 0.90 1.10 0.368.10 1.91 4.60 0.65 1.05 0.368.05 1.83 4.54 0.52 1.00 0.368.01 1.90 4.50 0.50 0.95 0.357.96 2.15 4.45 0.59 0.90 0.357.90 2.71 4.40 0.80 0.85 0.367.85 3.
13、20 4.35 1.11 0.80 0.357.80 3.98 4.30 1.56 0.75 0.357.75 4.59 4.25 1.97 0.70 0.367.70 5.00 4.20 2.49 0.65 0.367.64 5.61 4.15 2.72 0.60 0.367.60 5.85 4.10 2.93 0.55 0.367.55 5.91 4.05 3.08 0.50 0.36 实 验 报 告 评分：少年班学院 系 2009 级 姓名 戴文超 日期 2010.10.18 No PB090006367.51 5.88 3.99 3.05 0.50 0.367.45 5.70 3.94
14、 2.92 0.45 0.367.41 5.52 3.90 2.66 0.40 0.367.35 5.12 3.85 2.45 0.35 0.367.30 4.67 3.80 2.15 0.30 0.367.24 4.01 3.75 1.89 0.25 0.367.20 3.75 3.70 1.59 0.20 0.367.15 3.10 3.65 1.30 0.15 0.367.11 2.65 3.60 1.03 0.10 0.367.06 2.26 3.55 0.83 0.05 0.367.00 1.63 3.50 0.70 0.00 0.366.95 1.35 3.45 0.656.91
15、1.08 3.40 0.666.84 0.90 3.35 0.766.80 0.96 3.30 0.936.75 1.20 3.25 1.126.70 1.62 3.20 1.336.65 2.16 3.15 1.516.60 2.73 3.10 1.756.55 3.38 3.05 1.876.49 4.14 3.00 1.916.45 4.73 2.95 1.966.40 4.96 2.90 1.906.35 5.06 2.85 1.836.30 5.04 2.80 1.746.25 4.91 2.75 1.586.21 4.69 2.70 1.446.15 4.30 2.65 1.266.10 3.85 2.60 1.076.05 3.36 2.55 0.866.00 2.87 2.50 0.835.95 2.40 2.45 0.735.90 1.84 2.35 0.685.85 1.49 2.30 0.715.80 1.11 2.25 0.765.75 0.82 2.20 0.81Hg(up)VG2（1V) IP（10 -8A）VG2（1V) IP（10 -8A）VG2（
