弗兰克-赫兹实验一 实验目的通过测定汞原子的第一激发电位,证明原子能级存在。二 实验原理1 激发电势玻尔的原子能级理论(1)原子只能长时间的停留在一些稳定的状态,(简称定态)。原子在这些状态时,不发射或吸收能量;各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔的。原子的能量不论通过什么方式发生改变,它只能从一个定态跃迁到另一个定态。(2) 原子从一个定态跃迁到了另一个定态而发射或吸收一定的能量,辐射频率是一定的,满足 (1)原子实现能级跃迁的途径之一,就是通过具有一定能量的电子与原子碰撞的方式来实现的。设初速度为零的电子在电势差为U的加速电场作用下,获得的能量为eU,当具有这种能量的电子与稀薄气体中的原子发生碰撞时,就会发生能量交换,如以E1带表汞原子的基态能量,E2代表汞原子第一激发态的能量,那么当汞原子从电子传递来的能量恰好为 (2)时,汞原子就会从基态跃迁到第一激发态。相应的电势差称为汞的第一激发电势(中肯电势)。IA/nA夫兰克-核子实验原理如图1示。UGK/V图3夫兰克-赫兹管第一激发电势