弗兰克-赫兹实验的实验原理及基本结论
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发布时间：2024-10-24 04:30
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时间：2024-10-24 13:50
实验目的是验证原子内部能量的量子化，即验证原子能级的存在。弗兰克-赫兹实验通过电子碰撞原子使其激发，进而证明能级的存在。
实验基本原理是利用电场加速电子碰撞原子，电子损失的能量即为原子吸收的能量，二者关系可表述为：△E(电损)=△E(原吸)。
实验步骤如下：
1.电子由热阴极K出发，通过KG间电场加速。KG间填充汞蒸汽作为实验对象。
2.在G与A之间施加-0.5V反电压。电子通过KG空间后，若仍具有足够能量，可克服反电压到达A极，电流计检测到电流。
3.当电子与原子碰撞，将部分能量转移给原子使其激发，剩余能量可能不足以克服反电场，电子无法到达A极，电流计显示电流降低。
实验观察到，当KG间电压达到4.1V、9V、13.9V等4.9V的倍数时，电流显著下降。实验结果表明，携带有4.9eV能量的电子将能量传递给汞原子，使其从基态跃迁至第一激发态。
