franck-hertz實驗的物理過程_物理論文

1、FranckHertz實驗的物理過程實驗的物理過程_物理論文物理論文FranckHertz實驗是一個經(jīng)典的近代物理實驗，歷史上它作為原子內部能量量子化的有效證明而聞名于世。Franck和Hertz也因此獲得了1925年的諾貝爾物理學獎。直到現(xiàn)在，F(xiàn)ranckHertz實驗仍然是一個必不可少的大學物理實驗乃至近代物理實驗。由于對實驗裝置的不斷改進和計算機數(shù)據(jù)采集技術的應用，這個實驗的操作顯得并不困難。因此，如果僅僅是把實驗定位在復制標準的

2、實驗結果，或者僅僅滿足于通過改變各個實驗參量，從現(xiàn)象上來觀察FranckHertz曲線的變化規(guī)律，作為近代物理實驗就失去了它的意義。事實上，這個實驗還有進一步改進和提高的空間。首先，似乎還沒有人對FranckHertz管中發(fā)生的物理過程以及FranckHertz曲線來源問題提出過一個比較直觀、又被廣泛接受的描述。因此很多同學在初次接觸這個實驗的時候，只是按部就班地操作、記錄現(xiàn)象，并沒有對整個實驗的物理過程有一個直觀的了解和把握。而實驗者

3、如果沒有這樣一個整體把握，那么對各種實驗現(xiàn)象的解釋就很難深入。第二，在FranckHertz實驗中還有一些現(xiàn)象有待進一步的討論和解釋，比如，F(xiàn)ranckHertz曲線的峰間距隨著加速電壓的增加而持續(xù)增大這個現(xiàn)象是被普遍觀察和注意到的。但是由于不明白其中的物理原因物理論文物理論文，在處理實驗數(shù)據(jù)的時候，實驗者往往選擇取平均值的方法得到結果。甚至為了得到預期的好結果，會努力去調整實驗參數(shù)以便使得到的平均值能夠盡量接近4.9eV大問題做出了他

4、們的解釋。我們認為，首先這段額外的加速過程是存在的，因為不能保證電子一旦加速到汞原子第一激發(fā)態(tài)的能量就立刻能與汞原子發(fā)生非彈性碰撞而激發(fā)汞原子；其次，我們認為電子在與汞原子發(fā)生非彈性碰撞后，其能量并不能完全轉移，而只是轉移相應激發(fā)態(tài)的能量，也就是說，碰撞后的電子還有剩余能量；第三物理論文物理論文，對汞原子各能級的激發(fā)的影響應當分別考慮（在我們的實驗條件下，主要考慮較低的三個激發(fā)態(tài)，即63P0，63P1和63P2。而不考慮有其它高激發(fā)態(tài)參

5、與的情況）?；谶@幾點考慮，我們得到了對FranckHertz管中的物理過程的全面認識，并成功地解釋了FranckHertz曲線的峰間距增大現(xiàn)象。II、實驗裝置和原理實驗中我們所用的是復旦雙柵柱面型四極式充汞FranckHertz管。它由陰極K，柵極G1、G2和收集極P組成。柵極G1、G2由鉬絲繞制，G1表面鍍金。各極間的距離分別約為0.3mm（G1K）、5mm（G1G2）和1mm（G2P）。圖1是實驗原理圖和復旦FranckHertz