弗兰克-赫兹(franck-hertz)实验

《弗兰克-赫兹(franck-hertz)实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2010/5/1同学感言：弗兰克-赫兹(Franck-Hertz)实验大物实验应以掌握实验庞文宁报告箱号：J11pangwn@tsinghua.edu.cn技能、研究一、弗兰克-赫兹实验的实验方法实验现象为二、实验中的重点概念及物理图像目的，而不三、实验目的、任务能只是当成X-37空天飞机记录数据的四、实验仪器、步骤、注意事项机械式任务。五、实验报告及数据处理要求弗兰克2010/5/1-赫兹Dr.Prof.W.N.Pang(Franck-Hertz)实验12010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang2玻尔提出原子

2、结构的量子理论后，1914年，弗兰克(J．Franck)和赫兹(G．Hertz)用慢电子轰击稀薄气体原子(Hg)，做原子电离电位测定时，发现了原子的激发能态和量子化的吸收现象，并观察到原子由激发态跃迁到基态时辐射出的光谱线，从而直接证明了玻尔原子结构的量子理论，为此他们获得了1925年的诺贝尔物理奖。弗兰克-赫兹实验是完全不同于光谱实验，是从另一个角度来证明原子存在分立能级,并能测量出原子一些能级。1925一、2010/5/1弗兰克-赫兹实验的实验方法Dr.Prof.W.N.Pang32010/5/1Dr.Prof.

3、W.N.Pang4玻尔理论基于的三个物理学基础1、以实验为基础的原子二、实验中的重点概念及物理图像的核式结构模型；2、光谱的实验资料和经验规律；3、从黑体辐射的事实发展出来的量子论。玻尔研究原子结构，提出原●定态假设子理论两个基本假设：hEE●频率规则mn2010/5/1玻尔原子模型Dr.Prof.W.N.Pang1913年52010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang634h6.6310JsDr.Prof.Pang12010/5/1波尔1885年生于哥本哈根，1941年在哥本哈根大学毕业，获关于轨

4、道能量量子化的概念博士学位。1961年任哥本哈根大学理论物理学教授，1962年起原子处于特定条件所限定的几个能态担任哥本哈根大学理论物理研究所所长。曾任丹麦皇家科学院定态(stationarystates)院长和原子能委员会主席、英国皇家学会会员、法国科学院院所有允许能态的统称。电子只在确定半士。玻尔是量子力学创始人之一，哥本哈根学派领袖。径和能量的定态轨道上运动,不辐射能量。科学活动：发展原子、分子和原子的量子理论方面。他把经典力学和量子理论结合起来，从而引起原子理论的革命，对量基态(groundstate)子力学

5、建立起了重要作用，1922年获诺贝尔物理学奖。基态是能量最低即最稳定的状态。主要著作:1922年出版《光谱与原子结构理论》、1934年出版激发态(excitedstates)《原子理论与自然界描述》、1955年出版《知识统一性》等。除基态以外的其余定态。电子只有从外部吸收足够能量时才能到达激发态。19222010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang72010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang8原子的基态与激发态之间的关系氩原子(Z=18)的基态电子组态标示为ArI1s22s22p63s23p61S0Ioni

6、zationenergy127109.842cm-1(15.759610eV)吸收能量电子层基态原子激发态原子氩原子第一激发态电势是多少？释放能量最低激发能级的参考数据光谱数据：11.55eV原子核2010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang99理论计算：2010/5/113.08eVDr.Prof.W.N.Pang108两条共振态寿命10sJ=1,相对谱线强度1000，能级11.83eVJ=1,相对谱线强度500，能级11.63eV3两条亚稳态寿命10sJ=0,相对谱线强度600，能级11.72eV

7、J=2,相对谱线强度300，能级11.55eVNISTPhysicsLaboratoryBasicAtomicSpectroscopicData氩原子(4s)http://www.nist.gov/physlab/data/handbook/index.cfmArI1s22s22p63s23p61S2010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang112010/5/1Dr.Prof.W.N.Pang012Dr.Prof.Pang22010/5/1★可能的激发和退激发途径EnergyLevelsofNeutralArgo

8、n(ArI)激发态3p54sJ=1,强度1000，11.83eV简单叠加11.55eV亚稳态J=0,强度600，11.72eV11.63eV11.68eV11.72eV激发态11.83eVJ=1,强度500，11.63eV12.91eV亚稳态J=2,强度300，11.55eV13.27eVUg=12.45eV13.08eV13.10eVE激发