大学物理实验报告-弗兰克赫兹实验 实验题目:弗兰克赫兹实验 实验器材:F-H 实验管、恒温加热电炉、F-H 实验装置、示波器。 实验内容: 1.熟悉实验装置,掌握实验条件。 该实验装置由F-H 管、恒温加热电炉及F-H 实验装置构成,其装置结构如下图所示: F-V 管中有足够的液态汞,保证在使用温度范围内管内汞蒸气总处于饱和状态。一般温度在100 ºC 至 250 ºC。并 且 由于Hg 对 温度的灵 敏 度高 ,所以 温度要 调 好 ,不 能 让 它 变 化 太 大 。灯 丝 电压 控 制 着 阴 极 K 发 射 电子 的密 度和能 量 分 布 ,其变 化 直 接 影 响 曲 线 的形 状和每 个 峰 的位 置,是 一个 关 键 的条件。 2.测 量 Hg 的第 一激 发 电位 。 1) 起 动 恒温控 制 器,加热地 F-H 管,使炉温稳定在157 ºC,并 选择合适的灯 丝 电压 ,VG1K=2.5V,VG2p=1.5V,Vf=1.3V。 2) 改变 VG2k的值,并 记录下对 应的Ip 值上(每 隔 0.2V 记录一个 数据) 。 3) 作数据处理,作出对 应的Ip-VG2k图,并 求出 Hg 的第 一激 发 电位 (用逐差法) 。 3.测Ar 原子的第一激发电位。 1)调节好相关的数据:Vp=8.36V,VG1=1.62V,VG2k=0~100V,Vf=2.64V; 2)将相关档位调到自由档位,在示波器上观看得到的Ip-VG2k图,是否符合实验要求(有六个以上的波峰)。再将相关档位调到手动档位。 3)手动改变VG2k的值,并记录下对应的Ip 值上(每隔0.05V 记录一个数据)。 4)作数据处理,作出对应的Ip-VG2k图,并求出Hg 的第一激发电位(用逐差法)。 4.得出结论。 原始数据: 1. Vf=1.3V VG1K=2.5V VG2p=1.5V T=157ºC 求汞 原子的第一激发电位的数据表 2. Vp=8.36V VG1=1.62V VG2k=0~100V Vf=2.64V 求Ar 原子的第一激发电位的数据表 数据处理: 1. 求Hg 原子的第一激发电位。 将在实验中记录下的数据,以点的形式描在x-y 坐标上,并用平滑曲线连接后得到的图形为: 得到的七个峰值(Ip),对应的UG2K依次为:U1=7.0V , U2=11.6V , U3=16.0V , U4=21.0V , U5=25.8 V, U6=30.6V , U7=35.6V . 设Ux为Hg 的第一激发电位,则有下列式子(逐差法): 4*Ux1=U5-U1=25.8V-7.0V=18.8V, Ux1=4.7V; 4*Ux2=U6-U2=30.6V-11.6V=19.0V, Ux2=4.8V; 4*Ux3=U7-U3=35.6V-16.0V=19.6V, Ux3=4.9V 则==4.8V. 不确定度分...