量子论实验2013-2014学年第二学期讨论区

老师您好,这个实验是我很久之前做的,这几天在复习、整理报告的时候,忽然想起来,这个实验设置的正向小电压(即UG1K)的作用只是限流而已吗?灯丝电压不可以控制电流大小吗? – 周宇 2014年6月18日
灯丝电压是可以控制单位时间阴极发射的电子数,UG1K的作用是把阴极发射的电子“拉”过来,从效果上看,可以起到限流的作用。 — 苏卫锋 2014/06/19 09:02
老师你好,我想问一下:以峰、谷的序数为横坐标,它们的电位为纵坐标拟合直线时,序数的有效位数怎么算?算一位吗?–葛碧临 2014/06/02 09:55
峰序数是准确数。 — 苏卫锋 2014/06/03 16:39
老师你好,我想问一个问题就是我们组做实验时第一个峰并不够圆润,有一种突然减小的感觉,但后面的峰谷就没有出现这个问题,是因为大量电子发生了碰撞所以电流突然减小了么?还是因为一开始不稳定?–白晋娜 2014 05/08 23:13
你再重复一下实验试试,正常情况应该不会有你说的这种现象。 — 苏卫锋 2014/05/09 11:20
老师您好!我在试验操作中发现电流会随着时间不断变小,这是什么原因造成的?然后这样我后面测的数据当电压增大时虽然电流是在变大,可是比我之前的电流值小了,因为电流变小了大约一个小格,这个问题改如何处理?——钱韶群 2014/05/05 18:51
每改变完加速电压,就立刻记下相应的电流,不要去等。 — 苏卫锋 2014/05/09 11:20
老师您好!我有个问题想请问一下:气体分子(氩)之间的间隙是非常大的,比氩原子本身的大小大几个数量级。这是否意味着,即使电子的能量足够高,可以将氩原子从基态激发到第一激发态,也会有大量的电子因为没有和氩原子发生碰撞,从而并没有损失动能到达右边电极?由于电流反映的是单位时间内通过某一截面的电荷数量,那这些没有减速的电子就不会造成电流下降啊?此外,如果电子动能足够大,会不会直接将氩原子激发到第二激发态,从而影响实验结果?——龚颖达 2014/04/09 10:14
电子有可能将氩原子激发到第二、第三。。。激发电位。 — 苏卫锋 2014/04/16 15:58
老师,您好!我有几个问题想请问一下:1.在之前的LCR串联谐振电路绘图中老师告诉我们要在斜率较大的地方取更多的点进行绘图,以使实验图像更加精准,在量子论的实验中的Ip-Ug2k图像中,我们有必要在斜率大的地方也多取点使实验结果更加精确么?2.个人觉得Ar的浓度对实验结果也会有一些影响,当人为使Ar浓度低到一定的程度时,感觉Ar原子会全部被激发然后图像会趋于一条直线,而增大Ar的浓度感觉电子与Ar碰撞的几率会更大,然后波峰值会相应的减小,不知道这样理解是否正确?3讲义中说道每相邻的极大或极小值之间的电位差就是第一激发电位,但是在实际用最小二乘法拟合时,我们是任取波峰或者波谷来求第一激发电位,还是两者都求然后再求平均值呢?个人感觉后者虽然精准一些,但是不确定度却更难求了? — 程熠 2014/04/03 15:52
1.本实验中需要在峰谷附近多取一些数据点.2.Ar的浓度会对实验有影响.3.如果是用相邻峰(或者谷)的电位差再求平均值,实际上只用了第一个和最后一个数据,这样不合理. — 苏卫锋 2014/04/04 10:15
关于第三问我的意思是分别用六个波峰和六个波谷的值分别运用两次最小二乘法求出两个第一激发电位,然后再求两者的平均值,这与直接求平均值的方法好像不一样吧?还有想请老师具体解释一下Ar的浓度会堵实验有何影响,我的猜想是否合理呢? — 程熠 2014/04/04 15:46
两种求平均值的方法不一样。氩的浓度会影响电子的平均自由程,从而影响电子与氩原子的碰撞几率。如果你对该实验感兴趣,建议查一些文献,有一些文章对该实验出现的各种问题有探讨。 — 苏卫锋 2014/04/16 15:58
老师,我想请问一下。我的实验数据测出氩原子第一激发电位大约为13.0V,从网上搜索,发现虽然公认值为13.1V,但仍有11.8V,11.72V等值。不知道为什么会有这样的多个数值呢?有没有更加精确地方法来测量氩原子的第一激发电位呢?——丁路昶
本实验不是一个用来精确测量氩原子第一激发电位的方法。根据NIST网站,氩的第一激发电位为11.55V。 — 苏卫锋 2014/03/18 16:48
老师,我有三个问题:1.本实验中会有少数Ar原子被激发到第二激发态甚至更高,这会不会对实验造成误差? 2.我看到以前讨论的都是“大多数电子”会与Ar原子发生碰撞,那么这“大多数”有没有一个定量的概率描述? 3.为什么我在把扫描电压调大后,再调回来,记录的Ip会不一样?——周云晖
1,会造成实验误差,这也是为何相临峰或相邻谷之间的电位差越来越大。2,有碰撞截面的概念,但很难精确计算。3、灯丝发射的电子会有统计涨落,电子与原子的碰撞有一定的几率,大量的电子打在管壁上,引起管内温度的变化,这些原因都会造成Ip的数值有变化。 — 苏卫锋 2014/03/18 16:48
老师,在实验过程中我遇到了这样的问题:预实验寻找波峰波谷的大致位置时,我们发现波谷处电流出现了负值,但在重启仪器后正式实验时,却没有出现负值。查阅资料发现波谷处出现负值是因为极板上发生了光电效应使电流溢出导致电流下降。那么为什么重启仪器后就没有出现负值呢?是不是跟Ar管温度有关?以及应该如何正确设置实验条件避免电流出现负值呢?——周星壹
是不是会出现负电流与实验条件有关。如果实验中出现了负值,通常可以将反向电压再适当减小些。 — 苏卫锋 2014/03/30 19:01
老师,我有几个问题:1、电子在和原子发生弹性碰撞的时候虽然动能没有什么损失但是速度方向不是会改变吗?会朝着背离G2的方向运动吧?2、不是很理解为什么峰值会随着电压的增高而增高,是因为速度的提升在相同的路程内让电子碰到原子的概率变小了吗?——秦一帆
方向会变,加速电压越大,打在管壁上的电子也会少。 — 苏卫锋 2014/03/30 19:01
老师,我有一个问题就是在做选做实验的时候,氖管发光呈橙黄色,发出的光是可见光,而我按照氖原子的各激发态能量差算出辐射出的光应该是不可见光,这个怎么解释呢?—谢志伟
发光不是来源于从第一激发态到基态的跃迁。可以测量发光光谱,然后查询Ne原子的能级图,找出各条谱线的来源。 — 苏卫锋 2014/03/30 19:01
老师好,我有一个关于数据处理的问题。要想应用最小二乘法,除了之前历年讨论区里同学提到的方法之外,能不能在一个方程中拟合6峰6谷?就是说,取图像中第一谷开始的各峰或谷与第一峰的横坐标的差依次为为y1、y2、…y11,从第一谷开始给峰或谷编号0.5、1.0、…5.0、5.5,然后将这十一组坐标拟合出一条直线,其斜率就是要求的第一激发电位。还有一种算法,同样采取上面的编号方法,但是峰、谷分开算,得到两个斜率,再取平均值,这两种方法各有什么利弊呢?个人觉得第一种方法可能会比较精确一点儿吧——赵祎龙
第一种方法不可取,它的前提是谷正好在两个峰的正中间。 — 苏卫锋 2014/03/30 19:01
老师你好,我想问一下,为什么加热灯丝会使阴极发出电子?——陈爱道 2014/04/01 18:27
阴极一般选用逸出功比较低的材料,加热就会释放出电子. — 苏卫锋 2014/04/04 10:22
老师好,两周前我做的这个实验,这些天又想到了新的问题。反向电压会筛选一些电子,被筛选掉的电子将会聚集在那一极,那么随着实验进行,聚集电子越来越多,它们会不会沿着极板进入电源?因为连接那个极板的是两个电源的正极,电子可以流入。这样的话电流表的读数也会因此有影响,而且影响是随着实验进行而逐渐加大的,这种对实验结果的影响可以忽略吗?我觉得这种影响一定程度上可以解决为什么峰值逐渐加大的问题,但是谷值先减小后增大我还是没想明白,能否讲解一下?谢谢老师。(为什么总是没法与上面一个人的问题分开了,怎么打回车都没用啊><(随手拯救无知少年))——赵祎龙
不会,板极P是接地的. 谷值先减小后增大与实验条件有关,你可以想想各个电源都有什么作用,还有哪些因素会对电流有影响.— 苏卫锋 2014/04/04 10:22
老师好,想请问下上课时说的UG2K不能回调,否则会引起很大不确定性,究竟是什么原因呢?是因为像千分尺那样,明明转了但示数不同,还是真正的偶然性呢?如果是真正的偶然性,又和回不回调有什么关系呢? — 李刘骏骊 2014/06/17 21:16
不回调不是因为电压数值不重复,而是因为在不同时候同一个UG2K值对应的电流值可能会不一样。 — 苏卫锋 2014/06/18 12:43
老师你好请问本实验需要算不确定度吗?
不需要计算不确定度。 — 苏卫锋 2014/06/18 12:43
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