大学物理实验论文!!!!急急急!!!!注意,是小论文,不是实验心得体会
大学物理实验报告-弗兰克赫兹实验
大学物理试验 2009-02-26 18:59:30 阅读17868 评论14 字号:大中小 订阅
大学物理实验报告
实验题目:弗兰克赫兹实验
实验器材:f-h实验管、恒温加热电炉、f-h实验装置、示波器。
实验内容:
1.熟悉实验装置,掌握实验条件。
该实验装置由f-h管、恒温加热电炉及f-h实验装置构成,其装置结构如下图所示:
f-v管中有足够的液态汞,保证在使用温度范围内管内汞蒸气总处于饱和状态。一般温度在100 ºc至250 ºc。并且由于hg对温度的灵敏度高,所以温度要调好,不能让它变化太大。灯丝电压控制着阴极k发射电子的密度和能量分布,其变化直接影响曲线的形状和每个峰的位置,是一个关键的条件。
2.测量hg的第一激发电位。
1)起动恒温控制器,加热地f-h管,使炉温稳定在157 ºc,并选择合适的灯丝电压,vg1k=2.5v,vg2p=1.5v,vf=1.3v。
2)改变vg2k的值,并记录下对应的ip值上(每隔0.2v记录一个数据)。
3)作数据处理,作出对应的ip-vg2k图,并求出hg的第一激发电位(用逐差法)。
3.测ar原子的第一激发电位。
1)调节好相关的数据:vp=8.36v,vg1=1.62v,vg2k=0~100v,vf=2.64v;
2)将相关档位调到自由档位,在示波器上观看得到的ip-vg2k图,是否符合实验要求(有六个以上的波峰)。再将相关档位调到手动档位。
3)手动改变vg2k的值,并记录下对应的ip值上(每隔0.05v记录一个数据)。
4)作数据处理,作出对应的ip-vg2k图,并求出hg的第一激发电位(用逐差法)。
4.得出结论。
原始数据:
1. vf=1.3v vg1k=2.5v vg2p=1.5v t=157ºc
求汞原子的第一激发电位的数据表
弗兰克-赫兹实验的误差分析
(1)温度的微小变化引起的误差;
(2)读数时的视觉误差;
(3)仪器自身的误差。开始阶段电流变化不明显,误差可能较大。
弗兰克-赫兹实验在本实验中可观测到电子与汞蒸汽原子碰撞时的能量转移的量子化现象,测量汞原子的第一激发电位,从而加深对原子能级概念的理解。
弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持。弗兰克擅长低压气体放电的实验研究。
1913 年他和g.赫兹在柏林大学合作,研究电离电势和量子理论的关系,用的方法是勒纳德(p.lenard )创造的反向电压法,由此他们得到了一系列气体,例如氦、氖、氢和氧的电离电势。后来他们又特地研究了电子和惰性气体的碰撞特性。
扩展资料
弗兰克-赫兹实验阐释了纯弹性碰撞,系统内的总动能大约不变。又因为电子的质量超小于水银原子的质量,电子能够紧紧地获取大部分的动能。
增加电压会使电场增加,刚从阴极发射出来的电子,感受到的静电力也会加大。电子的速度会加快,更有能量地冲向栅极。所以,更多的电子会冲过栅极,抵达阳极。因此安培计读到的电流也会单调递增。
水银原子的电子的最低激发能量是 4.9ev。当加速电压升到 4.9 伏特时,每一个移动至栅极的自由电子拥有至少 4.9ev动能(外加电子在那温度的静能)。
自由电子与水银原子可能会发生非弹性碰撞。自由电子的动能可能被用来使水银原子的束缚电子从一个能量量子态跃迁至另一个能量量子态,从而增加了束缚电子的能极,称这过程为水银原子被激发。
但是,经过这非弹性碰撞,自由电子失去了 4.9ev 动能,它不再能克服栅极与阳极之间负值的电压。大多数的自由电子会被栅极吸收。因此,抵达阳极的电流会猛烈地降低。
参考资料来源:百度百科-弗兰克-赫兹实验
弗兰克赫兹实验误差分析及实验总结是什么?
弗兰克赫兹实验误差分析及实验总结是温度的微小变化引起的误差,实验总结是读数时的视觉误差,仪器自身的误差。开始阶段电流变化不明显,误差可能较大。弗兰克赫兹实验在本实验中可观测到电子与汞蒸汽原子碰撞时的能量转移的量子化现象,测量汞原子的第一激发电位,从而加深对原子能级概念的理解。
实验的重要性
科学实验可以人为的促成某种选定的相互作用,为观察这些相互作用的表现创造条件,科学实验具有简化自然过程的作用,科学实验具有纯化自然过程的作用,科学实验具有强化自然过程的作用,科研实验具有加速研究对象的运动变化的过程的作用,从而缩短了科研周期,加快了人类知识积累的发展的速度,科学实验具有减缓研究对象的运动变化过程的作用。