冉紹爾一湯森效應-武漢大學物理實驗教學中心解讀-wenkub.com
2024-10-28 18:01 本頁面
【正文】 ，此時不能急躁，要等待碰撞管完全恢復室溫之后再進行測量?！拘〗Y】本次實驗是冉紹爾湯森效應的驗證實驗，有上述結果可知本實驗已經(jīng)得到了符合冉紹爾湯森效應的驗證結果。由圖可以看出，室溫下，Ip隨電子速率的增大，先會增大一段，然后趨于穩(wěn)定。如果仍舊不是同時有電流，重復以上過程，直至達到上述要求。直流測量 按照圖2所示的儀器連接圖連接電路，打開微電流計，調(diào)節(jié)微電流計Ip和Is的調(diào)零電位器，將示值全部調(diào)節(jié)為“”（注意此時應該將兩個換檔開關全部置于最小。示波器觸發(fā)源選“外接”，觸發(fā)耦合選擇“AC”，選CH1，CH2“雙蹤”觀察方式，置CH1為“AC”耦合，“10mV”檔；置CH2為“AC”耦合，“20mV”檔。圖中右方的橫線表示用氣體分子運動論計算出的Q值。此后，冉紹爾又對各種氣體進行了測量，發(fā)現(xiàn)無論哪種氣體的總有效散射截面都和碰撞電子的速度有關。二、實驗原理 理論原理 冉紹爾在研究極低能量電子（—）的平均自由程時，發(fā)現(xiàn)氬氣中電子自由程比用氣體分子運動論計算出來的數(shù)值大得多?！緦嶒灷碚摷安襟E】一、實驗目的 ，掌握電子與原子的碰撞規(guī)則和測量的原子散射截面的方法?！喔诙喝浇B爾湯森效應實驗報告冉紹爾湯森效應實驗報告劉志歡 B5 合作者 宋耀華 【引言】1921 年，Carl Ramsauer 在研究電子與氣體原子的碰撞中，發(fā)現(xiàn)碰撞截面的大小與電子的速度有關?！芽▋?學習永遠不晚。1一日不讀口生，一日不寫手生?！佌媲鋵殑︿h從磨礪出，梅花香自苦寒來。讀書破萬卷，下筆如有神。實驗結束時尤其不可疏忽大意，一定要把可能存有低溫液體的密封器件的封口打開。例如，灌注低溫液體時，開始要慢；熱的實驗裝置不要觸碰冷玻璃壁。*壓Ea=1這是因為室溫下加速電壓為1V時的散射幾率最小，V時，Ip+Is=I*p+Is，最接近真空的情況。7）參照室溫下的情況，逐漸增加加速電壓，列表記錄每一點對應的電流Ip和Is的大小。如果不是同時出現(xiàn)電流，適當改變補償電壓“Ec”的值，然后關閉電流組電源開關，等到兩個微電流計示值都為零時，重新打開電源組主機開關，觀察此時是否兩個微電流計是否同時有電流（注意此時保證電子碰撞管約1/2浸入液氮），如果同時有電流，記錄此時的補償電壓值的大小，后面測量中固定此補償電壓值。按照圖8所示的儀器連接圖，將兩臺FDRTEA型冉紹爾—湯森效應實驗儀主機和電子碰撞管相連。5）注意：此時的加速電壓不宜過大，否則氣體原子將被電離，使管流急劇增加，此時應將加速電壓降低到氣體原子的電離電位以下（）。3）示波器觸發(fā)源選“外接”，觸發(fā)耦合選擇“AC”，選CH1，CH2“雙蹤”觀察方式，置CH1為“AC”耦合，“50mV”或者“100mV”檔。如圖4所示。和EC的關系曲線，即可以得到電子總有效P248。因為L為一個常數(shù)，所以做ln231。232。231。將式（15）帶入（14）式得到PS=11 IPf IS（16）為了測量幾何因子f，我們把電子碰撞管的管端部分浸入溫度為77K的液氮中，這時，管內(nèi)的氣體凍結，在這種低溫狀態(tài)下，氣體原子的密度很小，對電子的散射可以忽略不計，**幾何因子f就等于這時的板流IP與屏流IS之比，即*IPf=*IS（17）如果這時陰極電流和加速電壓保持與式（14）和（15）時的相同，那么上式中的f值與式（16）中的相等，因此有*IPISPS=1*IS1IP（18）由式（12）和（13）得到IS+IP=IS1+I0由式（15）和（17）得到（19）I0=IS1再根據(jù)式（19）和（20）得到*IP *IS（20）IS1將上式代入式（18）得到*IS(IS+IP)=**(IS+IP)（21）**IP(IS+IP)PS=1*IP(IS+IP)（22）式（22）就是我們實驗中最終用來測量散射幾率的公式。左面區(qū)域的一端裝有圓柱形旁熱式氧化物陰極K(Kathode)，內(nèi)有螺旋式燈絲H(Heater)，陰極與屏極隔板之間有一個通道式柵極G(Grade)，右面區(qū)域是等電位區(qū)，通過屏極隔離板孔的電子與氙原子在這一區(qū)域進行彈性碰撞，該區(qū)內(nèi)的板極P(Plate)收集未能被散射的透射電子。各l分波相移的總和使Q值不再出現(xiàn)類似一維情形的周期下降，這樣三維方勢阱模型定性的說明了冉紹爾曲線。=（10）2m(E+V0)/h2。另一方面，解l=0時的方程（7）可以得到d0=p的條件為：tg(k162。（7）kr232。1lp230。Rl190。235。l22234。233。(2l+1)sindl=0165。238。實際情況并非如此，例如圖1所示的氚，氪，氟的冉紹爾曲線，只在1eV附近出現(xiàn)了一個極小值。解一維薛定諤方程可以得出：對于一個給定的勢阱V0，當入射粒子的能量滿足條件：k162。夠得到在1eV附近，散射截面取極小值的結果。+V(r)234。165。r190。要解釋冉紹爾效應需要用到粒子的波動性質(zhì)，即
電大資料相關推薦
鄂ICP備17016276號-1