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实验报告
26系06级：NO：P得分：
试验题目：克-赫兹实验
试验目的：通过对原子第一激发电位测量，了解克和赫兹在研究原子能量量子化方面
所采用的实验方法。了解电子与原子碰撞和能量交换过程的微观图像。
实验原理：
1.Hg原子能级跃迁：
第一激发电位：原子吸收电子能量由基态跃迁至第一激发态时所对应的电压。
133
其中6S（0ev）为基态，6P（4.9ev）为能量最低的激发态，成为第一激发态。6P（4.7ev）、
010
3
6P（5.47ev）为亚稳态。
2
3331
当能量等于6P6、P、6P与6S之差时，Hg原子实现能级跃迁，原子与电子碰撞，电子损失
1020
能量。
2.实验装置：
装置原理图
F-H管内充，灯丝加热K使其电子，G控制通过G的电子数目，G加速电子，G、G空
11212
间较大，提供足够的碰撞概率，A接收电子，AG加一扼止电压，使失去动能的电子不能到达，形
2
成电流。
3.实验曲线：
碰撞过程及能量交换：
F-H管内先注入少量，再抽成真空，在一定温度下，得到合适压强的蒸气。电子由阴极K
出发，受第二栅极G2正电压作用加速，在管中与原子碰撞。逐渐增加KG2电压，观察屏极电流。
发现电流逐渐增加，但每增加4.9V，都出现一次电流陡降。第一次陡降出现在4.1V左右，是由于
仪器的接触电势所致。具有4.9eV的电子与原子碰撞，将全部能量传递给原子，使其处于4.9eV
的激发态。再增大电压，电子在F-H管中发生第二次、第三次…碰撞，屏极电流都会陡降。G1的
作用：控制电流并消除阴极附近电子。屏极A与G2间有负电压，使得与原子发生非
弹性碰撞二损失了能量的电子不能到达A极。而G1与G2间距较大，使电子与气体有较大的碰撞区
域。
3
V=4.7V，使原子激发到6P，此态较稳定，不容易再产生跃迁，故不容易观察到这个吸收。
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