1980年6月期刊0自试第盆二二二~二二一=~二二二二二=二二二二二二‘二二二二物理实验允氖、龙氛夫兰克一价廷;管的制作和夫兰克一赫兹实验王顺君胡继发关文祥(、。工宁师范学院物理系)杖‘洲倪行洲勺等邵卜科成佼近代(中级)物理买验教羊大纲现定,’开设{:_决克—娜讼实验。;止去山厂川内很少仃这种实验州)长二J’和j以月)、认的实验装找,听以人邢分院佼不能开设.1主一个实l价i梁题。我们在场铭珍付教授的指份下.研,冰戊允从和充姐夫、一几克—赫兹竹泛州阮的关验装况。一州水银放电竹中的水银熊克—赫兹发现庄气的吹乒,有选择化实验故发}变化,{门此,必顶要长保持竹内湘L温,这是它的缺点。为f克{l泛这个缺点,最近有旧从气竹〔3二价}板气管〔一工〕末做少、兰克—赫兹实吮。{愁一勺夙气和械气在常温下为气体,听以掩;公加热,正因为如此,温咬的变化对实必泣几一于没有毖响。少少外卜而安长时门少热,即可开始工作。我们研制的夫兰克—赫兹竹为充氖或充贰的四一汲冷,现已制成,通过实验,现象明显,效果良好。地吸收认匕一具有特定,力能的电子的能量。这种吸收能旧电r官的电流吐的义化友;j几出来,这就是大_、乞克一赫旅实验;这个实验在‘,1甘、上认卜叫1了波尔的!,il’一r结{‘J理论的正确,说明了原子中的能怒是下连续的,只存在某些特定的分乞的能态一一能级。这对了解啄子结构起了很大作用。夫兰克—赫兹实验,当时是从水银放电价中发现的,又因水银凉j几从小激发电压较低—魂.,伏,加速电压只认了20一30伏,}}!一毯池几泥官旨办j·}l,听以也’。、亨都J{」一:极水银允气管来进行。八竹r的结沟上’沁有人〔1〕〔2〕进行;,艾进于}I臼万}化,生七效果比商叔、管子还好。介飞水银在常温下是液体,需加热使水银变为谁产、,}的水银燕气压受温度的影响很大,所以随石温度的变二、夫兰克一赫兹管的制作我们制作的夫兰克—筋滚、关脸份是范气I,q极管,!七结构如图l听示,1冬!‘干‘P‘、厂、一二阳卜」杯轰、士旅吸‘搜呀引1人兰兑—赫旅管与与构图刊期n乙试第物理实验为板极,直径为16mm园筒状铝板做成的,G:,G:为栅极,是用镍丝绕制的,镍丝之间距离为O。75mm,K为阴极,用发射电子较强的材料制成的,G:靠近阴极K,GZ靠近板极P。G:与G。相隔约为Zmm。C为幻一丝。以上这些部件经过清洗处理,封接在玻璃管内,再接到高真空台上进行高温除气和抽空。当真空度达到10“”以下时,充以适当气压的纯氖或纯氢气。根据我们的试验戮据,对于氖管充以约功mm汞柱的气压较好,对于氢管充以约17mm汞柱的气压较好。然后将管密封,这就是夫兰克—赫兹实验管。三、夫兰克—赫兹实验夫兰克—赫兹实验线路如困2。图中G为夫兰克—赫兹实验管;’r为灯丝变压器;E,、E:和E:为直流电源;R:、R:、R3、和R‘为电位器;A为安培计;尺.1_{弓川泣竺图2夭兰克—赫兹实验线路图V:和V:为电压表;I。为灵敏电流计〔约为10““安/毫米〕。实验时,用电位器R‘来调节灯丝电流,使阴极能充分发射电子和根据我们所需要的板流Ip大小而定。阴极K与第一栅极G:之间加上比阴极K高约1.5伏的正向电压V;。;,它的作用是消除空间电荷对阴极发射电子的影响,这个电压的大小由电位器R,来调整,调整适当后,固定之。阴极K与第二栅极GZ之间加上0一80伏连续可变的加速电压V‘。:,这个电压由电位器R:来调节。第二栅极GZ与板极P之间加上对GZ为负的O一1。5伏的反向电压VG:P,它的作用是使那些与原子发生非弹性碰撞而失掉动能的电子不能达到板极,这个电压的大小由电位器R3来调整,它对板流影响很大,当这个电压增大时则板流减小,选择适当板流后固定之。图3和图4是我们分别用氖管和氢管进行实验所得到的夫兰克—赫兹实验的曲线。实验条件是:氖管灯丝电流为2.15安培,正向电压V‘。1为1.5伏,加速电压V:。:为。一80伏连续可变。反向电压V。:。为2.5伏。氨管灯丝电流为1.9安培,正向电压V‘G,为1。5伏,加速电压VkG:为0一80伏连续可变,反向电压VGZ。为2。5伏。从图3中可以看出,当加速电压V、。2在19.5伏,34.8伏,51。4伏和70.2伏出现板流I户峰值,相邻两峰间的电压差的平均值为16.7伏,这个电压即为氖原子的最小激发能量也叫氖原子的第一激发能。从图4可以看出,当加速加压V‘。:在10。2伏,25。6伏,36。8伏,4...
