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.     

弗兰克-赫兹实验中电流变化的研究

弗兰克-赫兹实验对于学生学习和理解量子现象有重要作用,通过理论推导和实验,研究电子在F-H管中的运动情况;分析减速电压、加速电压对电流强度的影响;第一栅极电压对电子能量的影响,通过实验研究栅极电压、时间步距对电流强度的作用情况。结果显示减速电压、栅极电压和时间步距对电子的振荡有影响;第一栅极电压也会使电流产生周期性变化。针对实验现象,提出一些可能的解释,这对物理实验教学有一定启发。     

弗兰克-赫兹实验OBE模式教学初探

针对工科近代物理实验教学过程中常常存在的原理理解困难,思路分析不清等难点问题展开讨论。结合先进的OBE教学理念、对实验过程采用量化的BOPPPS进行具体实施。通过不同的计算方法得到了氩原子的第一激发电位,验证了原子存在能级。对大学物理及实验课堂教学提供了一种新的启发模式。     

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.     

弗兰克-赫兹实验最佳实验条件及第一激发电位的研究

探究了弗兰克-赫兹实验的最佳实验条件及第一激发电位,通过分析实验数据得出最佳实验条件为灯丝电压3.3V,第一栅极电压1.7V,拒斥电压5.0V,得到氩原子的第一激发电位为11.543eV,并分析原因.     

如何选择弗兰克-赫兹实验的工作参量

分析了弗兰克-赫兹管中灯丝电压VF、第一栅极电压VG1K、拒斥电压VG2A对实验曲线的影响,进而探讨弗兰克-赫兹实验的最佳实验条件,得到了一些有价值的规律,对实验有一定的指导作用。     

充氩弗兰克-赫兹实验研究

为了研究氩原子的激发电位,对充氩弗兰克-赫兹管在不同的灯丝电压、栅极电压和加速电压下进行了实验,分析了获得的实验曲线;得到使用该弗兰克-赫兹管实验时的最佳参数为灯丝电压3.2 V、栅极电压1.0 V、拒斥电压10.0 V.在该参数下测得氩原子的激发电位为11.61 V,并进行了详细的讨论;表明该值本质上应为氩原子第一亚稳态的激发电位,或两个亚稳态激发电位的一定概率比.     

弗兰克-赫兹实验的工作参量对结果的影响

通过改变灯丝电压,第一栅极电压与拒斥电压,观察弗兰克-赫兹实验曲线的变化,讨论不同的工作参量对实验结果的影响,找出弗兰克赫兹实验的最佳工作参量,并探究其规律性。     

弗兰克-赫兹实验的演示

本文介绍了弗兰克一赫兹实验的CAI教学软件的制作和使用。生动形象地描述了原子内部能量的量子化情况及气体放电现象中低能电子和原子之间的相互作用。重点突出反映了加速电压与流经弗兰克一赫兹碰撞管的电流之间的夫系,能够有针对性的测量原子的第一激发电位。     

弗兰克-赫兹实验集电极电流微分测量分析

弗兰克-赫兹实验物理内容丰富,其实验现象由事实展现并得到广泛关注,但缺乏从机制层面对实验现象进行分析.采用集电极电流微分测量方法,由微分电流的能量(电位)分布及其随加速电压的变化规律,解释了常规方法所观测到的普遍实验现象.通过观测能量分布峰形变化,分析了实验过程中单峰和双峰交替出现的物理本质,深入探讨常规方法的实验结果与能量分布规律的内在关联.集电极电流微分测量方法有助于深刻理解实验原理,其结果阐明了激发电位递增的物理本质.     

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.     

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.     

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。     

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.     

Franck-Hertz实验的物理过程

通过对Franck-Hertz实验中的电子能量分布及其动态变化的分析,对Franck-Hertz曲线的规律性波动现象作出了直观的解释.对充汞Franck-Hertz管,考虑了电子的额外加速程、汞原子的多能级共同激发以及电子与汞原子非弹性碰撞后电子具有剩余能量等因素,对Franck-Hertz实验的物理过程有了更全面的了解,并对Franck-Hertz曲线峰间距随加速电压增大而持续变大的现象作出了解释.     

弗兰克—赫兹实验中的峰间距问题

运用吸收峰形成与变化判断准则解释了管温和阴－栅极距离对峰间距的影响。     

弗兰克-赫兹实验中电流信号强度随温度变化的现象

弗兰克-赫兹实验中,IP-VG2K信号的强度会随温度和灯丝电压而变化.本文发现在温度低于160℃时,IP-VG2K信号强度随温度的升高而减小;当温度超过170℃后,信号随温度的升高而增大.本文提出了电场中Hg蒸气被热电离的模型,利用热力学平衡定律和Le Chteler原理,对此现象提出了合理的解释并通过了实验的验证.