弗兰克赫兹实验 实验报告.pdf
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【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 ×10 A
1 12.4 3.2
2 17.1 14
3 21.8 21
4 27.0 29
5 31.8 26
6 36.9 28
7 41.8 28
8 47.0 28
9 52.6 29
10 57.7 26
图 1 汞蒸气 ~ 曲线关系图
利用逐差法：
36.912.4 41.817.1 4721.8 52.627 57.731.8
∆ 5.04
5∗5
与汞原子的第一激发能 4.9的相对误差为：
|5.044.9|
100%2.8%
4.9
在一定误差范围内，故可以认为其与汞原子的第一激发能相一致。
而第一峰位的电压值与第一激发能并不相同。因为阴极和栅极之间存在接触电势差，使得峰位整
体右移；同时，即便电压值到达第一激发能所需电压，也因为此时能撞击而激发汞原子的电子数并未
达到极大，仍有一部分电子可到达极板，电流仍然会上升一段距离。
接着试计算其第一激发能的不确定度和表达式。
该组测量的 A 类不确定度：
∆
0.18V
551
B 类不确定，由数字电压表通常的仪器误差限（∆0.5）确定：
∆
0.35V
√2
则总的不确定度：
0.40V
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