夫兰克-赫兹实验的计算机数据采集和处理系统

对传统的夫兰克－赫兹实验进行了计算机接口改造,改造后的实验利用计算机自动控制栅压的扫描,对板极电流自动采集,并显示选择征曲线,高位数的接口板使科数据的准确度更高,有利于提高曲线的分辨率。用计算机进行控制比手动实验更节省时间,可以完成更多的实验内容。     

应用Excel处理夫兰克赫兹实验数据

应用excel软件快速准确处理了夫兰克赫兹实验数据,避免了大量繁杂的作图工作,得到清晰直观的结果。表明excel软件对辅助处理物理实验数据非常有效。     

一种新的夫兰克-赫兹实验数据处理方法

引入了一种新的夫兰克-赫兹实验数据处理方法 -即通过光谱学软件OMNIC来实现自动寻峰。该方法操作简单,即无需编程,也无分峰等复杂过程,另外利用本方法处理十分快速,可获得即时结果,且寻峰过程全程自动数学处理和标记而不受人为因素影响,因此得到的峰位置准确可靠。     

夫兰克-赫兹实验的演示教学

针对实验教学难点，充分利用实验室设备，设计了夫兰克-赫兹实验演示系统，通过课堂实验演示，学生可以了解参量变化对实验的影响，获得不同实验参量曲线，从中选择理想的实验参量供实验时设定。     

夫兰克--赫兹实验装置的优缺点比较与改进

本首先简单论述了夫兰克—赫兹实验的原理,然后分析了两种具有代表意义的实验装置的优缺点。提出了我们的改进方案,给出了依据此方案改进后所获得的实验数据,实验结果表明该改进能较好地提高实验精度并减小误差。     

三步法讲解夫兰克-赫兹实验原理

关于夫兰克-赫兹实验,学生在原子吸收能量的量子化特性及反向拒斥电压的理解上存在难点。针对这一情况,通过设计三种不同的实验条件将难点进行分解,根据实验结果提出了三步法讲解夫兰克-赫兹实验原理的方案,为实验教学提供一定参考。     

夫兰克-赫兹演示实验中工频的相位干扰分析与消除

充氩管夫兰克-赫兹实验装置的示波器显示图像不稳定,其原因是夫兰克-赫兹管输出电流太小,受到环境中的工频电磁波的污染,以及能谱信号受到了噪声相位的干扰.从噪声中提取扫描触发信号,用来同步夫兰克-赫兹管的扫描信号,可以完全消除噪声相位的干扰.本文给出了不稳定图像的数学模型、解决方案及仿真结果.     

夫兰克—赫兹实验现象的解释

本文用原子的电子结构理论深入的讨论了光环是非共振谱线所形成的可见光，Ip—V曲线主要是共振谱线所形成的非可见光，强调了二者的区别。     

夫兰克-赫兹实验教学的发展与完善

根据不同时期对夫兰克-赫兹实验仪的改进及对实验内容的改革扩充,阐述了该实验教学的不断发展与完善.重点介绍了对第一代夫兰克-赫兹实验的改造,增加了数据采集、电脑显示及数据处理等功能,实现集模拟与数字化为一体的实验装置.     

智能化夫兰克-赫兹实验仪灯丝电流采集部分设计

智能化夫兰克-赫兹实验中,通过测量灯丝电流的峰-谷点变化来确定管内所充物质的第一激发电位,灯丝电流的测量直接影响到实验的精度.本文介绍了智能化夫兰克-赫兹实验仪中灯丝电流信号的数据采集模块CS5506,给出了CS5506 A/D转换模块与Atmega16的接口电路和软件程序.最后用该实验仪进行不同温度参数的实验,测量获得理想的实验曲线和实验数据表.     

夫兰克-赫兹实验最佳工作参量的确定

讨论了充氩夫兰克-赫兹管中阴极电压Vf、第一栅极电压VG1和拒斥电压VP等因素对夫兰克-赫兹实验IP-VG2曲线的影响,确定了Ar原子夫兰克-赫兹实验的最佳工作参量.     

优化夫兰克-赫兹实验条件

利用改造后的第一代夫兰克-赫兹实验仪,通过计算机输入不同实验参量,得到相应实验条件的曲线及数据;在同一坐标界面中显示不同参量的多条实验曲线,分析了温度T、灯丝电压UF、第一栅极电压UG1K、阻滞电压UR及第二栅极电压UG2K对夫兰克-赫兹实验曲线形状及测量精度的影响,进而确定了各参量的最佳值.     

夫兰克-赫兹实验加热炉温控装置的改进

对夫兰克－赫兹实验加热炉温度控制部分作了改进，提高仪器的测量精度。     

充氖夫兰克-赫兹管的发射光谱研究

用光栅光谱仪测量了夫兰克-赫兹实验中Ne原子的发射光谱.光谱分析表明,橙黄色的发射光包含多条谱线,已标定的谱线都是Ne原子从第二激发态的各个子能级跃迁到第一激发态的对应能级所产生的.     

夫兰克-赫兹实验控制栅电压对板流的作用探究

针对夫兰克-赫兹实验中反复发现的板极电流随控制栅电压的增大先增大后减小这一非单调性变化趋势,就控制栅电压对板极电流的作用机理展开实验探究与理论分析.在说明控制栅电压通过抑制空间电荷限流效应而对板流起增大作用外,本文着重基于冉绍尔-汤森效应、分子动理论、傅里叶导热定律及碰撞空间与碰撞概率理论揭示了控制栅电压通过削弱阴极本底电流与增大碰撞概率对板极电流的减小作用,并结合阴极发射理论提出了上述双重作用在控制栅电压不同变动范围内的主导性互换机制,最终形成了完整的控制栅电压对板流的双重对立作用机理.     

夫兰克—赫芝实验技术的改进

本文指出了夫兰克-赫芝实验可以不用拒斥电压，而基实验结果仍与公认值相符合。     

一个探索型实验的设计

大学物理实验中的夫兰克-赫兹实验是以验证实验型出现的.用计算机自动控制的智能夫兰克-赫兹实验仪来做此实验时,尝试着将一个验证型实验改为一个探索型实验,并适当加深思考题的难度,达到进一步扩大学生知识面的目的.     

弗兰克-赫兹实验的计算机模拟

编制了蒙特卡罗仿真程序,并介绍了其原理.该程序可理论再现弗兰克-赫兹实验中电子与氩原子的相互作用过程,定量评估各碰撞、各种运行参量对结果的影响.该模拟程序可以用来解决学生对实验产生的疑惑,也可以为改进实验方案提供理论指导.     

夫兰克-赫兹实验中几个问题的研究

测量了F-H实验中控制电压的敏感区,观测了3种不同电路下汞原子的电离曲线并对其成因进行了解释.观测了电离情况下板极电流与反射电压的关系,阐明了在高反射电压下电子在第二栅极附近聚集会增加离子的复合概率.观测了两栅极之间处于"悬浮"状态时板极电流的不稳定,反映了电子和离子扩散的随机性与噪声电压的影响.     

基于BP神经网络的弗兰克-赫兹实验曲线拟合

BP神经网络通过调整连接权重便可按预定精确度逼近非线性函数,利用这一特点可对非线性函数关系进行拟合.利用BP神经网络对弗兰克-赫兹实验数据进行处理,结果显示该方法处理结果精度高,拟合效果好.