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。     

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.     

弗兰克-赫兹实验物理分析新视角

弗兰克-赫兹实验的板极电流是积分实验量,不能准确描述弗兰克-赫兹管中热电子能量分布和能量交换规律.采用仿I-V分析法引入弗兰克-赫兹管等效电阻,可直观地体现热电子与管中原子能量交换的共振吸收物理图象.认为管中热电子运动犹如江水奔流“后浪推前浪”,在一系列不同G2栅极电位条件下,改变减速电压VG电流,深入分析热电子“重聚—共振”周期规律的物理原理.实验发现,处于能量交换区共振激发而失去动能的电子在管中形成负电本底且部分屏蔽G2栅极电场的加速作用.这一现象不仅导致其他电子需要比预期更高VG共振激发的能量,而且延缓了下次电子重聚进程.     

弗兰克-赫兹实验不稳定状态的应对措施

在弗兰克-赫兹实验中,温度等环境因素的变化会导致灯丝电压、控制电压、拒斥电压设置不当造成实验数据不理想;同时随着实验仪器高强度的使用,弗兰克-赫兹管逐步老化也会引起工作状态不稳定.针对这2种情况,采集了不同工作参量下的弗兰克-赫兹曲线作为工作参量调整的依据,同时增设数字示波器,可直观观测弗兰克-赫兹曲线,灵活调整工作参量.     

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-赫兹实验的电压控温法

介绍一种提高弗兰克-赫兹实验加热炉温度稳定性的方法——电压控温法,使仪器的测量准确度得到提高．     

电子管综合实验设计

设计了电子管综合实验系统,采用MCU输出DA信号线性控制偏置电压和灯丝电压,该方法可快速均匀变化实验电压,并快速修改实验参量进行多次实验.使用该系统可以在同一平台上完成弗兰克-赫兹实验与金属逸出功实验.实验结果表明:逸出功理查森直线法实验曲线线性度较好,弗兰克-赫兹实验逸出电流显示能级特性明显.     

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.     

频谱分析方法在弗兰克-赫兹实验中的应用

弗兰克-赫兹实验中定态能级间隔具有很强的周期性.本文借鉴频谱分析的方法,对弗兰克-赫兹实验数据进行处理,结果显示该方法准确确定出了定态能级间隔,结果有着很强的直观性及良好的处理效果.     

基于NI myDAQ数据采集器的弗兰克-赫兹实验系统

基于NI myDAQ数据采集器,采用LabVIEW设计了弗兰克-赫兹实验系统.该系统可定量、实时记录并直观显示阳极电流随加速极电压的变化过程,在同一坐标界面中显示不同参量的多条实验曲线,并实现波峰、波谷对应电压电流及激发电位等数据处理功能.用该系统测量了充氩弗兰克-赫兹管阳极电流随加速电压关系曲线及氩原子第一激发电位,实验结果与商用仪器测量的结果吻合.     

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。     

夫兰克-赫兹实验的研究

夫兰克一赫兹实验测出了汞原子的第一激发电位,证明了原子能级的存在,改变实验条件,图象会变化,本即是对图象变化的研究与解释。     

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.     

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.     

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.     

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.     

测量电子气体的速度分布函数

利用夫兰克-赫兹实验仪测量了电子气体的速度分布函数,并分析了电子与氩原子碰撞的动力学过程.     

夫兰克-赫兹实验中影响板极电流因素浅析

通过公式与绘图比对实验测得的数据,研究电子与氩原子的夫兰克-赫兹实验中不同阴极电压、第一栅极电压、反向电压下,板极电流随加速电压的变化情况。分析板极电流发生变化的规律及原因,观察测得数据及其绘制的夫兰克-赫兹曲线找出对实验研究负向影响最小的阴极电压、第一栅极电压、反向电压的参考数值。