弗兰克赫兹.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,弗兰克-赫兹实验,实 验 目 的,1.本实验通过对氩原子第一激发电位的测量，了解弗兰克和赫兹研究原子内部能量量子化的基本思想和方法；,2.了解电子与原子碰撞和能量交换过程的微观图像，以及影响这个过程的主要物理因素,玻尔理论建立的三个物理学基础：,1、以实验为基础的原子的核式结构模型；,2、光谱的实验资料和经验规律；,3、从黑体辐射的事实发展出来的量子论。,在这个基础上，玻尔推究原子内部的情况，在原子物理学上跨进了一大步。,玻尔提出的原子理论有两个基本假设：,(1)原子只能较长久地停留在一些稳定状态，简称,定态,”,，原子在这些状态时不发射也不吸收能量，各定态的能量是彼此分隔的原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能使原子从一个定态跃迁到另一个定态；,(2)原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射能量时，辐射的频率是一定的如果用,Em,和,En,代表有关二定态的能量，辐射的频率决定于如下关系：,h=Em-En,式中,h,为普朗克常量,在玻尔提出原子结构的量子理论后，弗兰克(,JFranck),和赫兹(,GHertz),在1914年在用慢电子轰击稀薄气体原子做原子电离电位测定时，偶然地发现了原子的激发能态和量子化的吸收现象，并观察到原子由激发态跃迁到基态时辐射出的光谱线，从而直接证明了玻尔原子结构的量子理论，为此他们获得了1925年的诺贝尔物理奖。,实 验 原 理,1.实 验 原 理 图,2.物 理 过 程,3.,I-U,GK,曲 线,弗兰克-赫兹实验装置图,I,A,-U,GK,曲 线,（接触电位差和空间电流对,I,A,-U,GK,曲线存在影响）,b,c,d,a,弗兰克-赫兹管,热阴极,K,栅极,G,板极,A,F-H,实验装置面板图,弗兰克-赫兹管,电压源,热阴极,K,第一栅极,G1,第二栅极,G2,板极,A,灯丝电源插孔,热阴极,K,插孔,电流表,电压设置区,电压显示窗口,电压选择按钮,电压调节按钮,工作方式按钮,手动增加电压,启动按钮,实 验 内 容,1.手动测量氩原子的 曲线 每变化0.5,V,测量一个点，选择60-80个数据作图，标出峰值，取缔一个峰 和第六个峰 ，利用 计算出氩原子的平均第一激发电位，和参考值 比较。根据仪器标签确定：,灯丝电源电压、。注意 不得超过80,V。,2.观察并解释灯丝电压变化对曲线的影响。,a.,在给定电压值下，利用自动测试功能得到 曲线，调节示波器使图形尽可能充满屏幕,。,b.,将灯丝电压在原有基础上降低0.3,V，,其它电压不变，再次利用自动测试得到曲线（要求示波器设置不变）。,在同一坐标系绘出两条曲线并进行比较，说明发生了怎样的变化并给出理论解释。,注意：,1、各电压值须按照给定值进行设置；,2、,U,G2K,设定终止值不要超过,80,V。,3、,手动测试完毕后，尽快将,U,G2K,减为零。,4、当,U,G2K,增大到10伏时，电流仍然没有增加的趋势，应立即关闭电源，请老师帮助检查。,