弗兰克-赫兹实验中的新物理特性研究

  • 学生:俞颉翔、蔺明婕
  • 指导教师:马世红
  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
  • 电子与原子的相互作用

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。

  • 汞原子的弗兰克-赫兹实验

fig.2.1

图2.1 测量汞原子的第一激发能实验装置示意图

  • 实验核心
    • 测量谷间距的偏差
    • 探究测量Ar原子最低激发能的方法
  • 仪器改进
    • 弗兰克-赫兹管:Hg 管 —– Ar管
    • 数据采集:扫描仪 —– 数据采集器

fig.4.1 fig.4.2 fig.4.3

  • New features of the Franck-Hertz experiment by Raplor, Sengstock, and Baev, Am. J. Phys., Vol. 74, No. 5, May 2006
  • 《近代物理实验(第二版)》,戴乐山、戴道宣主编,高等教育出版社
  • course/des_resiii/np_fh.txt
  • 最后更改: 2008/01/07 19:46
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