弗蘭克赫茲含思考題-wenkub
2023-04-09 01:47:38 本頁面
【正文】 電流將顯著減少，隨著VG2A的繼續(xù)增加，產(chǎn)生非彈性碰撞的電子越來越多，IA將越來越小，直到b點(diǎn)形成IA的谷值。初始階段， VG2K較低，電子動能較小，在運(yùn)動過程中與氬原子作彈性碰撞，不損失能量。在充入氬氣的FH管中（如圖2所示），陰極K被燈絲加熱發(fā)射電子，第一柵極（G1），其作用是消除空間電荷對陰極K的影響。按照波爾原子能級理論，ΔE = 0 彈性碰撞；ΔE = E1 E0 非彈性碰撞；式中：E0——原子基態(tài)能量；E1——原子第一激發(fā)態(tài)能量。2) 了解電子和原子碰撞和能量交換過程的微觀圖像。二、 實(shí)驗(yàn)儀器FH—1A、FranckHertz實(shí)驗(yàn)儀、示波器等。電子碰撞前的動能1/2mev2 E1 E0時(shí)，電子與原子的碰撞為完全彈性碰撞，ΔE = 0，原子仍然停留在基態(tài)。當(dāng)燈絲加熱時(shí)，熱陰極K發(fā)射的電子在陰極K與第二柵極（G2）之間正電壓形成的加速電場作用下被加速而取得越來越大的動能，并與VG2K空間分布的氣體氬原子發(fā)生如()式所描述的碰撞而進(jìn)行能量交換。碰撞后到達(dá)第二柵極（G2）的電子具有動能1/2mev’2，穿過G2后將受到VG2K形成的減速電場的作用。圖2 IA—VG2K曲線b點(diǎn)以后繼續(xù)增加VG2K，電子在G2K空間與氬原子碰撞后到達(dá)G2時(shí)的動能足以克服VG2A加速電場的拒斥作用而到達(dá)陽極（A）形成陽極的電流IA，與Oa段類似。2) 不要急于按入電源開關(guān)④，應(yīng)先將⑩—?四個(gè)電壓調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針旋到底，并把IA量程切換開關(guān)①置于“107(100nA)”，VG2K輸出端口⑤和IA輸出端口⑧分別用帶Q9連接頭的電纜連接至示波器或其他設(shè)備X軸輸入端口和Y軸輸入端口。6) 再次調(diào)節(jié)電壓調(diào)節(jié)旋鈕⑩—⒀，使波形如圖2所示的，并保證可觀察到6個(gè)以上的IA峰值（或谷值），且峰谷幅度適中，無上端切頂現(xiàn)象，從左至右，IA各谷值逐個(gè)抬高。9) 根據(jù)圖形計(jì)算出相鄰IA谷值（或峰值）所對應(yīng)的VG2K之差（求出6個(gè)峰值之間的5個(gè)VG2K之差，再求取平均值，以使測量結(jié)果更精確。由于VG1K值改變的較小，所以上下差異較小，但還是能看出變化規(guī)律：曲線隨著VG1K增大而上升。原子的能量不論通過什么方式發(fā)生改變，只能是使原子從一個(gè)定態(tài)躍遷到另一個(gè)定態(tài)；②原子從一個(gè)定態(tài)躍遷到另一個(gè)定態(tài)時(shí)，它將發(fā)射或吸收輻射的頻率是一定的。就本實(shí)驗(yàn)來說，每達(dá)到一次第一激發(fā)相位就會有一次電子與原子大規(guī)模碰撞，電子動能減為零，對應(yīng)一次電流的突降，以此類推就會形成這樣的圖像。4) 實(shí)驗(yàn)值比理論值低的原因？答：氬原子的
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1