夫兰克-赫兹实验的研究与改进.doc

范文最新推荐------------------------------------------------------1 / 6夫兰克-赫兹实验的研究与改进摘要：夫兰克-赫兹实验是大学物理实验中的重要内容，该实验为玻尔的原子模型理论提供了直接而独立的证据，至今仍是科研中探索原子结构的重要手段本论文首先介绍了夫兰克-赫兹实验的装置、实验原理、实验步骤及注意事项，然后通过实验测出数据，并采用逐差法、最小二乘法分别对实验数据进行处理研究结果表明，最小二乘法的使用，大幅度提高了实验结果的精确度，是一种值得推荐的方法关键词：夫兰克-赫兹实验；数据处理方法；最小二乘法 9082Frank-Hertz Experiment Research and ImprovementAbstract: Frank-Hertz experiment is an important content in university physics experiment, which provides a direct and independent evidence for the Bohr atom model theory, and it is still an important means in the scientific research to explore the atomic structure. This article introduces the Frank-Hertz experiment device, experiment principle, experimental steps and matters needing attention firstly. Then some data were measured through the experiment, and both the successive difference method and least square method were adopted to deal with the experimental data, respectively. The results show that the precision of experimental data was improved greatly when the least square method was used, therefore, the least square method is a good method being of recommended.Key words：Frank-Hertz Experiment; Data Processing Method; least Square Method目录摘要 1引言 11.夫兰克- 赫兹实验概述 2---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------3 / 61.1 实验原理 21.2 实验器材及步骤 31.3 实验中问题的解决方法 41.4 实验数据 42.实验数据处理 52.1 利用逐差法处理数据 5 1.1.2 汞原子的能级结构本实验采用的碰撞管是充汞的，因为汞是单原子分子，所以其能级也较简单。

汞原子是由原子核及其核外 80 个电子所构成，在被排满的支壳外面有两个价电子，这两个电子在正常情况下都处于 6 态，所以其基态组态为 6S 及基态的组态为 当电子处于激发态时，其中的一个 6 电子可能被激发到 6 ，6 ，6 ，6 ，6 ，6 ，7 等较高的能量状态，甚至被电离，而另外一个电子仍处在 6 态并且汞是一种容易被操纵的物质，常温下是液态，饱和蒸汽压较低，所以通过加热就可改变它的饱和蒸汽压汞原子的核电荷数较大，与电子作弹性碰撞时，汞原子损失的能量极小另外电正性的汞原子很难和电子亲和而形成负离子综上所述：汞原子可以用来研究电子与原子的碰撞规律 1.1.3 测汞的第一激发态电位的原理测汞的第一激发态电位的电路图如图 1 所示，凡GK 之间电压满足：UGK=nU0 ( =1，2，3，…)时板极电流 IA 都会相应下跌，形成起伏变化的IA—UGK 曲线而各次板极电流 IA 达到峰值时相对应的加速电压差 ，即两相邻峰值之间的加速电压差值就是汞原子的第一激发电位值 U0 范文最新推荐------------------------------------------------------5 / 6图 1 夫兰克- 赫兹实验电路图1.2 实验器材及步骤1.2.1 实验器材实验采用的是 FH—1A 型夫兰克 -赫兹试验仪如图 2 所示。

包括 FH—1A 型充汞夫兰克-赫兹管，FH—1A 型控制加热炉， FH—1A 型微电流放大器用到的实验器材还有温度计，万用表等图 2 FH—1A 夫兰克-赫兹实验仪1.2.2 实验步骤（1）将带有充汞夫兰克-赫兹管的加热炉，插入220V 的电源加热炉加热升温约 15～30 分钟待双金属片控温开关跳变（电热丝忽明忽暗）时，从炉顶温度计可读出炉温（注意：温度计插到栅极-阴极中部同一位置） 适当旋动加热炉的控制旋钮，让炉温达到所需的温度（如：90℃、140℃、160℃ 等） 。