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2弗兰克-赫兹实验2.doc
得分 教师签名 批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称： 大学物理实验
实验名称： 弗兰克-赫兹实验
学院： 信息工程学院
专业： 班级： 信工5班
组号： 指导教师：
报告人： 学号：
实验地点 科技楼 902
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弗兰克—赫兹实验.pptx
弗兰克—赫兹实验
实验背景
1914年，德国物理学家夫兰克（J.Franck）和赫兹（G.Hertz）用慢电子轰击稀薄单元素气体原子（如汞原子），研究在碰撞前后电子能量的变化，测量了汞原子的第一激发电位。同时还分析了受激汞原子的光辐射，测量了光辐射的频率，从而证明了原子分立状态的存在，即原子状态发生跃变时，吸收和发射的能量是分立的、不连续的。 夫兰克——赫兹实验为玻尔原子模型理论提供了有力的证据，成为历史上著名的物理实验之一，因此获得1925年诺贝尔物理学奖金。
实验原理
波尔的能级假说：
⒈ 原子只能较长久地处在定态之中，分立。
⒉ 原子与外界发生能量交换时，只能从一个定态跃迁到另一个
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《弗兰克-赫兹实验》.ppt
弗兰克-赫兹实验 该实验用阴极射线（电子）轰击原子，通过分析电子的能量损失，来推断原子的能级结构。 实验轰击的是汞原子气体。 为了理解碰撞效果，需要了解气体分子运动论的知识，例如自由程、蒸气压、固体热电子发射，以及原子结构的量子性。 原子结构的量子性 电子与原子的碰撞过程 弹性碰撞——电子没有能量损失。 非弹性碰撞——电子一次损失相当于原子两能级差的能量，原子从基态被激发到高能级，甚至电离。电子损失比较大的能量。 被激发的原子通过自发辐射或者碰撞辐射，退激发，跃迁回到基态，以光的形式辐射出能量，其中就有紫外光。 激发类型与原子的浓度 电子一面加速一面与原子碰撞 相邻两次碰撞的距离决
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弗兰克——赫兹实验.doc
弗兰克——赫兹实验
07300300093 赵安
摘要
笔者重复了弗兰克——赫兹实验，测量了汞原子的第一激发能，并采用控制变量法观察及分析各参数对IP-VG2K曲线的影响。
关键字
第一激发能，灯丝电压，控制栅电压，减速电压，炉温
引言
1914年，弗兰克和赫兹在研究气体放电现象中低能电子与原子间相互作用时，在充汞的放电管中，发现透过汞蒸气的电子流随电子的能量显现有规律的周期性变化，能量间隔为4.9eV。对此，他们提出了原子存在“临界电势”的概念：当电子能量低于临界电势相应的临界能量时，电子与原子的碰撞时弹性的；而当电子能量达到这一临界能量时，碰撞过程由弹性转变为非弹性，电子把这
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2、弗兰克-赫兹实验.ppt
实验背景1914年德国科学家弗兰克和赫兹在研究气体放电中低能电子与原子相互作用时发现，透过汞蒸汽的电子流随电子的能量呈现有规律的周期性变化。该实验证实了原子内部的能量是量子化的，为此1925年弗兰克和赫兹共同获得诺贝尔物理学奖。弗兰克JamesFranck，1882—1964G.赫兹GustavHertz，1887—1975赫兹起初只是为了测量汞原子的电离电势，并非为了证明玻尔的假设。在玻尔正苦思如何用实验来证明自己怪异的原子理论时，意外地发现了弗兰克和赫兹的实验，同时意识到弗兰克和赫兹的实验结果与自己的理论预测有较大的差异，于是他撰文重新诠释了弗兰克和赫兹的实验结果，如果玻尔的解释正确，那么
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7实验七弗兰克-赫兹实验.doc
实验 弗兰克赫兹实验
1913年，丹麦物理学家玻尔(N.Bohr)在卢瑟福原子核式模型的基础上，结合普朗克的量子理论提出了原子能级的概念并建立了原子模型理论，成功地解释了原子的稳定性和原子的线状光谱现象，成为原子物理学发展史上的一个重要里程碑。在玻尔原子结构理论发表的第二年，弗兰克(J.Frank)和赫兹(G.Hertz) 在研究汞放电管的气体放电现象时，发现透过汞蒸气的电子流随电子能量呈现周期性的变化，同年又观察到汞光谱线253.7nm的发射光谱。1920年，弗兰克他们改进了装置，测得了汞原子的亚稳能级和较高的激发能级，进一步证明了原子内部量子化能级的存在，以及原子发生跃迁时吸收和发射的能量
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7实验七弗兰克-赫兹实验.doc
实验 弗兰克赫兹实验
1913年，丹麦物理学家玻尔(N.Bohr)在卢瑟福原子核式模型的基础上，结合普朗克的量子理论提出了原子能级的概念并建立了原子模型理论，成功地解释了原子的稳定性和原子的线状光谱现象，成为原子物理学发展史上的一个重要里程碑。在玻尔原子结构理论发表的第二年，弗兰克(J.Frank)和赫兹(G.Hertz) 在研究汞放电管的气体放电现象时，发现透过汞蒸气的电子流随电子能量呈现周期性的变化，同年又观察到汞光谱线253.7nm的发射光谱。1920年，弗兰克他们改进了装置，测得了汞原子的亚稳能级和较高的激发能级，进一步证明了原子内部量子化能级的存在，以及原子发生跃迁时吸收和发射的能量
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弗兰克赫兹实验_改进_.ppt
弗兰克赫兹实验 一.实验目的 1.由第一激发态的测量分析四参量对于电子能量的影响.(T=190.C VF=1.4V VGIK=1V VG2P=1V为标准曲线) 2.第一激发态的峰间距变化 3.对峰值电流与本底漏电流的讨论 4.较高激发态下Hg原子能级讨论以及Hg原子的电离 三.实验内容与探究方向 1.只改变VF带来的影响 VF上升导致实验曲线峰位右移 峰位间隔电压随VG1K的变化情况 Hg原子能级对峰位间隔的影响 3.只改变VG2P带来的影响 4.只改变T带来的影响 二.较高激发态下Hg原子能级只改变T带来的影响 较高激发态下Hg原子能级只改变VG1G2带来的影响 三.对于第一激发态本底电流
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弗兰克赫兹实验 论文.docx
弗兰克——赫兹实验物理学二班侯影 2008141953物理工程学院曲阜师范大学曲阜摘要：本实验通过改变灯丝电压，观察H-F曲线得变化情况，得到定性得结论。通过自己得观察和理解分析，激发对科学实验的兴趣，启发创新思想。同时也更深入的理解了本实验的内涵。关键词：弗兰克赫兹汞第一激发态近代物理实验1 引言1913 年丹麦物理学家玻尔（N．Bohr）提出并建立了玻尔原子模型理论，认为有原子能级存在。光谱学的研究证明了原子能级的存在，原子光谱中的每根谱线都相应表示了原子从某一较高能态向另一较低能态跃迁时的辐射。然而，原子能级的存在除了可由光谱研究推得外，1914 年德国物理学家夫兰克和赫兹用慢电子与
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1446211163弗兰克-赫兹实验.doc
得分 教师签名 批改日期
深 圳 大 学 实 验 报 告
课程名称： 大学物理实验（2）
实验名称： 弗兰克-赫兹实验
学院：
专业： 班级：
组号： 指导教师：
报告人： 学号：
实验地点
实验时间： 年
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(弗兰克赫兹实验讲义.doc
弗兰克—赫兹实验
1913年丹麦物理学家玻尔（N?Bohr）提出了原子能级的概念并建立了原子模型理论。
该理论指出，原子处于稳定状态时不辐射能量，当原子从高能态（能量Em）向低能态（能量En）跃迁时才辐射。辐射能量满足
?E = Em?En （1）
对于外界提供的能量，只有满足原子跃迁到高能级的能级差，原子才吸收并跃迁，否则不吸收。
1914年德国物理学家弗兰克（J?Franck）和赫兹（G?Hertz）用慢电子穿过汞蒸气的实验，测定了汞原子的第一激发电位，从而证明了原子分立能态的存在。后来他们又观测了实验中被激发的原子回到正常态时所辐
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弗兰克-赫兹实验实验报告.doc
弗兰克-赫兹实验
一 实验目的
通过测定汞原子的第一激发电位，证明原子能级存在。
二 实验原理
1 激发电势
玻尔的原子能级理论
（1）原子只能长时间的停留在一些稳定的状态，（简称定态）。原子在这些状态时，不发射或吸收能量；各定态有一定的能量，其数值是彼此分隔的。原子的能量不论通过什么方式发生改变，它只能从一个定态跃迁到另一个定态。
（2） 原子从一个定态跃迁到了另一个定态而发射或吸收一定的能量，辐射频率是一定的，满足
（1）
原子实现能级跃迁的途径之一，就是通过具有一定能量的电子与原子碰撞的方式来实现的。
设初速度为零的电子在电势差为U的加速电场作用下，获得的能量为eU，当具有
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弗兰克赫兹实验 实验报告.pdf
【数据处理】
一、 测量汞蒸气的第一激发能
灯丝电压 1.7，控制栅电压 1.5，加速电压 1.5，汞蒸气温度 170
表 1 电流峰对应电压值表
No. U_peak I_peak
-8
- V
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物理实验之弗兰克赫兹实验.doc
弗兰克-赫兹实验
摘要：该报告阐明了弗兰克-赫兹实验的历史背景及实验目的，并研究了弗兰克-赫兹实验的设计思想及实验方法。通过此实验证明了原子能级的存在。
Abstract: This research paper, first talking on the background and purpose of Frank-Hertz Experiment, has a study on its designing idea, and the way to work on the experiment. At last, the conc
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7实验七弗兰克-赫兹实验教程.doc
实验七 35 10 弗兰克—赫兹实验
1913年，丹麦物理学家玻尔(N.Bohr)在卢瑟福原子核式模型的基础上，结合普朗克的量子理论提出了原子能级的概念并建立了原子模型理论，成功地解释了原子的稳定性和原子的线状光谱现象，成为原子物理学发展史上的一个重要里程碑。在玻尔原子结构理论发表的第二年，弗兰克(J.Frank)和赫兹(G.Hertz) 在研究汞放电管的气体放电现象时，发现透过汞蒸气的电子流随电子能量呈现周期性的变化，同年又观察到汞光谱线253.7nm的发射光谱。1920年，弗兰克他们改进了装置，测得了汞原子的亚稳能级和较高的激发能级，进一步证明了原子内部量子化能级的存在，以及原子