惠州学院近代物理实验报告
电子科学系姓名09物理2班学号同组姓名实验日期2012年11月15日指导老师宋晋湘
实验名称：弗兰克赫兹实验实验目的：通过测定亚原子等元素的第一集发典韦，证明原子能级的存在。实验原理1、电子和气态汞原子碰撞利用电子和气态汞原子的碰撞最容易实现弗兰克赫兹实验。原子从低能级E
向高能级Em跃迁可以通过具有一定能量的电子和原子碰撞来实现。若与原子碰撞的电子是在电势差V的加速下，速度由0到v，则
EEmE
eV
1mv22
当原子吸收电子能量从基态跃迁到第一激发态时，相应的V称为第一激发电位，如果电子的能量达到原子电离的能量，会有电离发生，相应的V称为该原子的电离电位。2、实验装置实验原理图：
电子碰撞在FH管内进行。真空管内充以不同的元素就可以测出相应元素的第一激发电位。FH四极管包括电极灯丝F，氧化物阴极K，两个栅极G1和G2和一个屏极A，阴极K照在灯丝F外，又灯丝F的电压可控制K发射电子的强度，靠近阴极K的实第一栅极，在G1和K之间加有一个小正电压VG1K，第二栅极远离G1而靠近屏极A，和A之间加一G2
f小的遏止负电压VG2AFH管内充有Hg时，VG2K和屏流Ip满足：
3IpCexpVG2K2
充Hg的FH管被加热式Hg气化后，IpVG2K曲线发生变化，如图所示
当VG2K49
V
123…时，图线上都将出现一个峰值，原因是每到一个49V电子与汞原子发生了非弹性碰撞，电子将能量全部转移给汞原子，失去能量的电子不能到达屏极。
实验步骤及内容
一、测Hg的第一激发电位1、将装置温度调整到一定值，然后将VfVpVg调制标定值Vf13VVG1K25VVG2P15VT157℃2、测量VG2KIp曲线，先将VG2K跳至调至最小，之后每增大05V记录一次Ip的数据，直到测出6到8个峰二、测Ar的第一激发电位1、接线2、扫描开关调至“自动”挡，速度开关调至“快进（快速）”3、调整示波器“CH1”“CH2”的位置4、调节VG1VpVf的位置至给定值5、开始测量，从零开始，VG2K每隔005V记录一次Ip值直到最大VG2K实际值：示数x10，Ip实际值：示数x10（
a）
f测量数据及分析
1、汞
VG2K05115225335445555665775
IpuA000000000051233525
VG2KV885995101051111512125131351414515
IpuA1509119314861753251112254468
VG2KVIpuAVG2KV15584231698235165932417622451752251812255185326195265195752720992752051192821122852151052922582952252130Hg的IpVG2K数据
IpuA255810612514914109r