弗兰克-赫兹实验5.doc

姓名:崔泽汉学号:PB05210079系别:0506座号:13实验题目:弗兰克—赫兹实验实验目的:观察测量汞的激发电位和电离电位实验内容:先将温度调到T=157,打开温控电源,加温指示灯on亮(绿色),到设定温度off指示灯亮(红色)。接线,将,,的旋钮调到最小,到设定温度后,再打开两仪器电源,然后据炉上标签设定各电压值。本实验选=,=,=。用“手动”档测曲线:(1)扫描电压从小往大开始调,测得和如下表(V)(A)(V)(A)801590201022310830做得-曲线求得峰间距如下表峰值一(V)峰值二(V)峰间距(V)=,A类不确定度为=,B类不确定度主要由造成=,查表得=,=,C=3;由得=,所以=,P=,即 ,P=(2)扫描电压从大往小调,测得和如下表(做法同上)(V)(A)45101249419821371(V)(A)-曲线求得峰间距如下表峰值一(V)峰值二(V)峰间距(V)=,这样的处理会导致中间值的相消,下次要注意这样的问题A类不确定度为=,B类不确定度主要由造成=,查表得=,=,C=3;由得=,所以=()V,P=,即 ,P=:求得平均值为=,不确定度为=,从而按所有数据计算得的汞的第一激发电位为()V, P=:由于确定峰值的条件是电流表的指针刚好往回摆(而没有摆),但确定此值的时候指针已经往后摆了,所以实验测得的峰值比真正的要大。电压调整难以掌握,每次电流回落的值都不同,难以用做差消除误差。思考题:灯丝电压的大小对-曲线有何影响?灯丝电压控制着阴极K发射电子的密度和能量分布。K越大,-曲线越陡,峰值变化越快,相同下的越大。电离峰有可能提前出现。说明温度对充汞F-H管-曲线影响的物理机制。温度升高时,汞蒸汽密度变大,电子的平均自由程变小,与汞原子的碰撞次数增多,损失的能量增多,到达屏极电子数目和速度都减小,减小,在-曲线上表现为峰值变低。反之,温度降低时,汞蒸汽密度变小,电子碰撞的次数减少,损失能量减小,增大,在-曲线上表现为峰值变高,甚至会由于电子能量积蓄的足够大而使汞原子电离,在曲线上出现电