弗兰克—赫兹实验与玻尔的氢原子理论

本文以对于弗兰克－赫兹实验与玻尔氢原子理论之间关系的叙述为例，说明国内大学物理教材中所存在的准历史问题，并根据确凿的物理学史料来阐述例中准历史的“准”之所在，文章还概述了准历史现象的一些弊病。     

弗兰克和赫兹对原子能级存在的实验研究

概述了弗兰克和赫兹的生平，正是他们用电子轰击原子，发现其中存在着非弹性碰撞，且原子仅接受一定量的能量，从而证明原子能级存在，并由此而获得1925年诺贝尔物理学奖，他们密切协作，不断改进实验，正确处理理论和与实践间的关系，研究工作不断创新，这些研究工作经验给人们以有益的启示。     

教学中改进弗兰克-赫兹实验的尝试

弗兰克-赫兹实验是近代物理发展中的一个著名实验，它通过定量的实驻数据，证明了能级的存在，对玻尔理论的建立提供了有力的支持．此实验构思巧妙．用较为简单的实验设备，取得了突破性的结果，确实值得很好地学习和研究．因此，虽已经过了80年的历程，它仍然是各高等院校物理实验的常选题目．怎样方能做好这一著名的传统实验，是值得讨论交流的问题．     

利用色散法探索玻尔氢原子理论测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用测角仪器分光计,探索用玻尔氢原子理论来测普朗克常数。根据最小偏向角测量三棱镜折射率的原理,利用分光计测量三棱镜的折射率来研究光的色散规律,测量棱镜材料对不同波长入射光的折射率,得到棱镜材料的色散曲线和拟合方程。根据玻尔的氢原子理论,用分光计测出氢原子光谱四条谱线（α,β,γ,δ）的偏向角对应的折射率,由科西经验公式计算出相应的波长。     

用玻尔理论统-处理氢原子、电子偶素和氦原子基态能级

用玻尔氢原子理论处理氢原子和电子偶素基态的方法，在假定了氦原子基态的经典模型后，给出了氦原子基态能级和半径，并与实验和量子力学变分法计算的结果作比较，说明玻尔氢原子理论对氦原子基态能级的计算有一定的意义．     

高中物理“氢原子光谱与玻尔模型”的教学尝试

利用分光计、三棱镜,将氢原子光谱呈现在高中物理课堂.利用光栅,准确测量谱线波长,并引导学生得到巴尔末公式,进行深入思考.将玻尔理论进行系统教学,用理论解释实验,得到了很好的教学效果.在本课中,弥补了学生对于氢原子光谱实验现象的缺失,也弥补了教材对于玻尔理论系统性的缺失.     

用玻尔理论统一处理氢原子、电子偶素和氦原子基态能级

用玻尔氢原子理论处理氢原子和电子偶素基态的方法,在假定了氦原子基态的经典模型后,给出了氦原子基态能级和半径,并与实验和量子力学变分法计算的结果作比较,说明玻尔氢原子理论对氦原子基态能级的计算有一定的意义.     

智能弗兰克-赫兹实验测量仪的研制

采用AT90S 8535单片机研制了一种智能弗兰克－赫兹实验测量仪，能测量10^-9-10^-12A微电流，提供0－50V线性程控稳压电源，模糊控温，图形液晶显示中英和曲线，曲线数据打印，具有测量快、精度高、体积小、成本低、使用方便等优点。本介绍了该测量仪的硬件组成、典型电路工作原理、软件设计，分析了实验结果。     

弗兰克-赫兹实验中吸收峰形成与变化判断准则的研究

以汞原子第一激发电势为例,系统地研究了吸收峰的形成条件,进而导出了吸收峰形成与变化的判断准则,并利用这一准则成功地解释了吸收曲线常成橄榄形的原因。     

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．     

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.     

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.     

玻尔理论学习中常见的几个误解

玻尔原子模型在解释氢原子光谱时取得了巨大的成功，因此，高中物理教材第三册(必修加选修)“量子论初步”一章中，有关玻尔理论的习题都是关于氢原子的讨论和计算．初学玻尔理论，往往产生一些误解，本文就常见的几个误解进行讨论．     

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-赫兹实验条件的优化方法及定量评估

弗兰克-赫兹实验的物理内容丰富,虽然过去已从不同角度对实验条件优化问题进行了广泛讨论.本文系统地分析了实验优化方法及其评估依据,有助于深刻理解实验物理.本文利用实验装置所附的默认参数,得到初步实验结果.根据集电极电流的测量原理,选定集电极电位接近但小于激发电位实验值,进而根据灯丝温度对热电子发射密度的影响规律,调节合适灯丝电压(电流).最后,改变并观察第一栅极电位影响,由峰处和谷处集电极电流均值及其标准偏差为指标,定量评估实验优化水平,寻找最佳实验条件,以期可得到更合理的实验结果.