夫兰克赫兹实验数据处理VIP免费

第28卷第4期2009年4月实验室研究与探索RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORYV01．28No．4Apr．2009Origin7．5在夫兰克一赫兹实验数据处理中的应用张磊，徐飞，陈玉林(南京信息工程大学数理学院，江苏南京210044)摘要：在夫兰克一赫兹实验中，对加速电压分别采用4种不同间隔进行数据测量。在Origin7．5中画图，并进行数据处理，得到4组第一激发电位值。当加速电压间隔1．5V时，在不降低测量精度的情况下，减少了测量数据的个数，在学生测量数据过程中可以采用这种间隔进行数据记录。关键词：夫兰克一赫兹；Origin；第一激发电位中图分类号：O4-39文献标识码：A文章编号：1006—7167(2009)04—0019—03ApplicationofOrigin7．5inDataProcessingtotheFlank-HertzExperimentZHANGLei，XUFei，CHENYu—lin(CollegeofMathematics＆Physics，NanjingUniversityofImformationScience&Technology，Nanjing210044，China)Abstract：InFranck-Hertz(H-F)experiment，dataweremeasuredbyfourdifferentintervalsofacceleratedvoltage．ThedatawereplottedandprocessedbyOrigin7．5andfourresultswereobtained．Theaccuracyofthefirstexcitedvoltagewith1．5Vintervalofacceleratedvoltageishighandthenumberofdataislessthanthatof0．5Vinterval．The1．5VintervalmaybeappliedwhenstudentsmeasuringthedataofF—HexperimentKeywords：Flank-Hertz(F-H)；Origin；firstexcitedvoltageCLCnumber：．04—39Documentcode：AArticleID：1006—7167(2009)04—0019一031引言玻尔发展了原子模型理论，提出了原子能级的存在，从光谱学可以证明原子能级的存在，此外，也可以用夫兰克．赫兹(F-H)实验来证明原子能级的存在。1-5]。1914年，夫兰克和赫兹进行了电子轰击原子的实验，从而证明了原子内部的能量是量子化的。F-H实验是近代物理实验中一个重要实验，通过使用F-H实验仪来测定原子的第一激发电位。为了准确地测定第一激发电位，实验数据的处理显得格外重要，因此选用合适的数据处理软件对实验结果有较大的影响。常用的数据处理软件有Microsoft的Excel和Orig-inLab的Origin软件，Excel虽然可以处理一些数据，但收稿日期：2008—06一03基金项目：南京信息工程大学教学建设与改革四期工程07“0119和07KC0050联合资助作者简介：张磊(1979一)．男，江苏南通人。硬士，主要从事物理实验教学和物理实验室管理。E-m“：phylab@163．COrn精度和绘图的质量不高。为了达到一定要求，本文使用软件Origin来处理数据㈨，Origin在实验数据处理方面已有一些应用m川，本文使用Origin7．5处理数据并进行绘图。2实验数据记录本实验使用的仪器是南京恒立达光电仪器厂的HLDFH-2智能F—H实验仪，打开电源，待仪器预热几min后，将灯丝电压以、阴极电压￡，。和第一栅极电压u。．调至参考值，然后对加速电压U。：进行调节Hjl，加速电压调节范围为0—101V。学生在进行记录数据时，如何选取适当的电压间隔显得非常重要，如果选择的电压间隔过小，会导致记录数据过多，画图时的工作量很大；如果电压间隔过大，则画出的图比较粗糙，计算的结果也可能存在较大的偏差。为了能够得到适合学生测量数据的加速电压间隔，本文选取4种不同的加速电压间隔：0．5、1．0、1．5、2．0V，缓慢增大电压，同时记录对应电压下阳极电流，．的大小，对应得到4组数据。万方数据实验室研究与探索第28卷3实验数据表征通过以下操作：在Origin中画图，可以得到不同间隔电压下对应的F-H曲线图。单击菜单：[File]_+[Import]一[MultipleASCII]输入4组数据，选中第1组数据，单击工具栏上按钮：“Line+Symbol”，画出加速电压间隔0．5V的F-H曲线图，然后单击右键，在快70《50三030104实验数据处理(c)问隔1．5V捷菜单中选择“AddandArrangeLayers”命令，新建3个图层，再将其他3组数据文件导人，可以得到F—H曲线图(见图1)。由图可见，4种不同电压间隔的F—H曲线趋势是随着加速电压增大，阳极电流总的变化趋势是增加的；加速电压间隔为0．5V的曲线图效果最好，随着加速电压间隔的增大，曲线在峰和谷处变的不平滑，整个图形显得比较粗糙。(b)间隔1．0V(d)间隔2．O...