下载
加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 弗兰克赫兹实验报告

弗兰克赫兹实验报告.doc

弗兰克赫兹实验报告

shen传燕
2017-10-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《弗兰克赫兹实验报告doc》,可适用于活动策划领域

弗兰克赫兹实验报告武汉大学国际软件学院大学物理物理实验报告国际软件学院学院软件工程国际班专业年月日实验名弗兰克赫兹实验称姓文青年级级学号成绩名武汉大学国际软件学院大学物理一实验目的五、实验数据表格二(实验原理六、数据处理及结果表达三(主要实验仪器七、实验结果分析(实验现象分析、误差来源分四(实验内容与步骤析、实验中存在的问题讨论、回答习题等)一:实验目的理解电子和原子碰撞的理论及产生和观察原子能级跃迁的方法理解充汞蒸气的四极FH管的工作原理及实验的线路设计图。能正确设置FH管的工作条件获得FH管的IV曲线并正确进行数据处理获得Hg的PGK第一激发电位和电离电位。二:实验原理电子与气态Hg原子的碰撞利用电子和气态Hg原子的碰撞时最容易实现FrankHertz实验的方法。为实现原子从低能级E向高能级E的跃迁通常可以通过吸收确定频率γ的光子来实现。而nm光子的能量等于两个能级之间的量差即时原子吸收全部光子能量发生能级跃迁式中h为普朗克常量。也可以通过使具有一定能量的电子和原子碰撞来实现。若与之碰撞的电子式在电势差V加速下度从零加到v,则当电子的能量满足时电子将全部能量交换给你原子。由于EE具有确定的值对应的V就应该有确定的大小。mn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称为原子的第一激发电位(或中肯电子)。因此第一激发电位V所对应的就是第一激发态与基态的能量差。出于激发态的原子是不武汉大学国际软件学院大学物理稳定的它将以辐射光子的形式释放能量而自发跃迁到低能级。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称为原子的电离电位。其中S(ev)为基态P(ev)为激发态P(ev)、P(ev)为亚稳态。当能量等于PP和P与基态S之间的能量差即当能量为eVeV和eV的电子与Hg原子碰撞时将有最大的激发概率实现能级间跃迁。由跃迁的选择定则PP到P的跃迁是禁戒跃迁即激发到P和P的电子不会自发的以辐射出光子的形式跃迁到基态从而有很长的寿命(达s)PP被称为亚稳态。P态电子可在~s内自发的辐射出波长为nm的光子处于(紫外波段)跃迁到基态P且P是能量最低的激发态通常被称为第一激发态。Hg原子能级:Hg原子的能级图如下图所示:实验原理武汉大学国际软件学院大学物理FH管内充汞灯丝加热K使其发射电子G控制通过G的电子数目G加速电子G、G空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成电流。实验曲线:武汉大学国际软件学院大学物理)电子和气态Hg原子的碰撞过程及能量交换:碰撞过程和能量交换过程是在FH管GG空间发生的在加速场的作用下电子获得动能在与原子的弹性碰撞中电子总能量损失较小在不断的加速场作用下电子的能量逐渐增大就有可能与原子发生非弹性碰撞使原子激发到高能态电子失去相对应的能量使其不能到达FH管A极从而不能形成电流。当V=V时电子在GK空间获得的能量等于eV与Hg原子发生非弹性碰撞时GK使原子激发到P此态较稳定不容易再产生跃迁故不容易观察到这个吸收但电子可以越过这一区域继续加速使能量超过eVV=V时电子在G附近获得eV的能量并与Hg原子发生非弹性碰撞但电子可以GK越过这一区域继续加速使能量超过Ev,Hg原子将被使原子激发到P引起共振吸收电子速度几乎为零电子不能到达A因而形成第一个吸收峰。同理当V=V时电子与原子发生两次非弹性碰撞在G处失去动能形成第二个峰。GK当V=nV时将形成第n个峰。GK)电子平均自由程对激发或电离的影响主要由炉温决定还与电子速度等有关。λ很短相邻两次碰撞间获得能量小经多次碰撞能量积累到第一激发态的能量时能使原子激发到激发态不容易激发到较高能态。λ很长相邻两次碰撞间获得能量大激发到高能态的可能性很大所以在λ很长加速电压较高会使某些电子有足够能量使原子激发到较高能态甚至电离。三:实验仪器:本套装置由FH管电源组、扫描电源、微电流放大器、FH管和温控装置组成武汉大学国际软件学院大学物理四:实验内容熟悉实验装置掌握实验条件。测量汞的第一激发电位。测量汞的电离电位和高激发电位。五:实验数据武汉大学国际软件学院大学物理六:实验数据处理及结果表达第一次实验:第二次实验:武汉大学国际软件学院大学物理七:实验结论注意事项:实验中若产生电离击穿(电流迅速严重过载)立即将加速电压调到零减小灯丝电压每次减小~V重新测曲线。在实验中注意炉温及灯丝电压的选择。思考题:灯丝电压的大小对IpV曲线有何影响,GK改变灯丝电压大小灯丝阴极单位时间发出的而电子数发生变化在相同的Ugk情况下电流增大灯丝电压减小时电流相应的减小。说明温度对充汞IpV管曲线影响的物理机制。GK由实验图像可得当温度身高时曲线的变化很明显峰谷差变大。可以看到温度升高曲线往下移并且第一个明显的峰出现变化波形下移。分析原因为相同加速电压下氩原子浓度大的碰撞几率大大道极板的电子数就少加上本来电子浓度就小导致最早的峰谷值不明显。另外一个现象是波形越高波形结束越晚。武汉大学国际软件学院大学物理教师评语指导老师:年月日

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/8

弗兰克赫兹实验报告

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利