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弗兰克-赫兹实验中的新物理特性研究

实验目标

  1. 测量汞原子的第一激发能,从而了解熟悉该实验仪器。并尝试利用现有的实验仪器来验证阅读文献中提到的假设。
  2. 测量氩原子的第一激发能,并尝试利用现有的实验仪器来验证阅读文献中提到的假设,如果与该假设不吻合,则尝试提出新的假设,并用实验来验证。
  3. 改变Ar管温度T,研究温度对I-VG2K图峰/谷间距的影响(正在进行中)
  4. 对ΔU2-n图中线性关系的误差及I-VG2K图第一峰的异常作出合理的解释
  5. 利用平均自由程的计算公式及实验结果研究Ar原子平均自由程与温度的关系

实验原理

电子与原子的相互作用可以有如下几种形式:亲和、弹性碰撞与非弹性碰撞等过程,由此产生激发、电离、复合与光电等效应。

原子中存在“临界电势”的概念:当电子能量低于与临界电势相应的临界能量时,电子与原子的碰撞是弹性的;而当电子能量达到这一临界能量时,碰撞过程有弹性转变为非弹性,电子把这份特定的能量转移给原子,使之受激;原子退激时,再以特定频率的光量子形式辐射出来。

fig.2.1

图2.1 测量汞原子的第一激发能实验装置示意图

实验设计

进展和结果

fig.4.1 fig.4.2 fig.4.3

参考文献

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