北航弗兰克赫兹实验研究性实验报告.docxVIP

基础物理研究性实验报告 弗兰克赫兹实验 第一作者： 马梦弟 第二作者： 张海阔 所在院系： 能源与动力工程学院 2013年5月22日 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc356976863 摘要： PAGEREF _Toc356976863 \h 3 HYPERLINK \l _Toc356976864 Abstract PAGEREF _Toc356976864 \h 3 HYPERLINK \l _Toc356976865 一、实验目的 PAGEREF _Toc356976865 \h 4 HYPERLINK \l _Toc356976866 二、实验原理 PAGEREF _Toc356976866 \h 4 HYPERLINK \l _Toc356976867 三、 实验仪器 PAGEREF _Toc356976867 \h 7 HYPERLINK \l _Toc356976868 四、实验内容 PAGEREF _Toc356976868 \h 7 HYPERLINK \l _Toc356976869 五、数据处理 PAGEREF _Toc356976869 \h 8 HYPERLINK \l _Toc356976870 六、探究：电压值回调对实验结果的影响 PAGEREF _Toc356976870 \h 13 HYPERLINK \l _Toc356976871 七、实验感想 PAGEREF _Toc356976871 \h 16 HYPERLINK \l _Toc356976872 附： PAGEREF _Toc356976872 \h 17 摘要： 本研究性报告以“弗兰克赫兹实验”实验为深入研究探讨的课题，简单介绍弗兰克赫兹实验的基本原理以及操作步骤等，重点进行改变某个实验步骤后实验的误差分析，从而进一步了解在实验过程中严格控制实验步骤的正确性对实验结果的重要性，对今后误差分析有一定的作用。 关键词：弗兰克赫兹 实验步骤 误差 Abstract This research report Frank Hertz experiment experiments in-depth study of the themes, a brief introduction of the basic principles of Frank Hertz experiment and procedure, focusing steps to change an experiment experimental error analysis, and learn more about the experimental procedure strict control of the correctness of the experimental procedure of the importance of the experimental results, error analysis for the future have a certain role. Keywords: Frank Hertz experiment step error 一、实验目的 1、了解弗兰克--赫兹试验的原理和方法； 2、学习测定氩原子的第一激发电位的方法； 3、证明原子能级的存在，加强对能级概念的理解。 二、实验原理 1、激发电位 玻尔提出的原子理论指出： （1）原子只能较长地停留在一些稳定状态（简称为定态）。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另一个定态而发射或吸收辐射时，辐射频率是一定的。如果用Em和En分别代表有关两定态的能量的话，辐射的频率ν决定于如下关系： h ν＝ Em － En （1－1－1） 式中，普朗克常数h = 6．63 ×10-34 J·s 为了使原子从低能级向高能级跃迁，可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换的办法来实现。 设初速度为零的电子在电位差为U0的加速电场作用下，获得能量eU0。当具有这种能量的电子与稀薄气体的原电子与原子（比如十几个乇的氩原子）发生碰撞时，就会发生能量交换。如以E1代表氩原子的基态能量、E2代表氩原子的第一激发态能量，那么当氩原子吸收从电子传递来的能量恰好为 eU0 = E2 － E1