xxx赫兹实验总结 第1篇

实验过程杂谈视频：

实验报告正文：

一、实验目的

1.了解xxx-赫兹实验的原理和方法。

2.测定氩原子的第一激发电位。

二、实验原理

1.波尔的原子理论：

（1）原子只能处于一些不连续的能量状态，即E1、E2、E3、…，处在这些状态的原子是稳定的，称为“定态”。其中E1叫基态，E2、E3，…，叫激发态。原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能使原子从一个定态跃迁到另一个定态。

（2）原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它将发射或吸收一定频率的电磁波。如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量，则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定：

2.xxx-赫兹实验的原理：

        原子在正常情况下处于基态，当原子吸收电磁波或受到其他有足够能量的粒子碰撞而交换能量时，可由基态跃迁到能量较高的激发态。从基态跃迁到第一激发态所需要的能量称为临界能量。原子从低能级向高能级跃迁，可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。本实验就是让电子在真空中与氩原子相碰撞。设氩原子的基态能量为E1，第一激发态的能量为E2，从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是△E=E2-E1。初速度为零的电子在电位差为V的加速电场作用下具有能量eV，若eV＜E2-E1，则电子与氩原子只能发生弹性碰撞，二者之间几乎没有能量转移。当电子的能量eV≥E2-E1时，电子与氩原子就会发生非弹性碰撞，氩原子将从电子的能量中吸收相当于E2-E1的那份能量，使自己从基态跃迁到第一激发态，而多余的部分仍留给电子。设使电子具有E2-E1能量所需加速电场的电位差U0，则eU0=E2-E1，式中U0为氩原子的第一激发电位，是本实验要测的物理量。

3.xxx-赫兹实验的方法：

        如下图所示，充氩气的F-H管中，电子由热阴极发出，xxx极G1很靠近阴极K，电位比阴极稍高，作用是消除阴极电子的散射。xxx极G1和xxx极G2之间的加速电压UG2使电子加速，且G1和G2之间距离较大，以保证电子在G1和G2之间和氩原子有足够的碰撞几率，在极板P和栅极G2之间有减速电压（也叫拒斥电压）UP。当电子通过栅极G2进入G2P空间吋，如果剩余能量大于eUP，就能到达极板P，即形成电流IP。电子在G1G2空间与氩原子发生碰撞，电子把一部分能量给了氩原子，本身剩余的能量小于eUp，则电子不能到达极板P，如果发生这样情况的电子很多，电流表中的电流将显著下降。

        实验时，把UG2的电压逐渐增加，电子在G1G2空间的电场作用下被加速而获得越来越大的能量。但在起始阶段，电压UG2较低，电子的能量较小，即使在运动过程中与氩原子相碰撞（为弹性碰撞），也只有微小的能量交换。这样，穿过xxx极G2的电子所形成的电流Ip随xxx极电压的增加而增大（见下图中oa段）。当UG2达到氩原子的第一激发电位时，电子在xxx极附近与氩原子相碰撞（此吋产生非弹性碰撞）。电子把从加速电场中获得的全部能量传递给氩原子，使氩原子从基态激发到第一激发态，而电子本身由于把全部能量传递给了氩原子，它即使穿过xxx极，也不能克服反向拒斥电压UP而被折回xxx极。所以电流IP将显著减小（见下图中ab段）。氩原子在第一激发态不稳定，会跃迁回基态，同时以光子形式向外辐射能量。以后随着xxx极电压UG2的增加，电子的能量也随之增加，与氩原子相碰撞后还留下足够的能量，这就可以克服拒斥电压UP的作用力而到达极板P，这时电流又开始上升（见下图中bc段），直到UG2是2倍氩原子的第一激发电位时，电子在G1G2空间会因两次非弹性碰撞而失去能量，结果板极电流Ip第二次下降（见下图中cd段），这种能量转移随着加速电压的增加而呈周期性的变化。以UG2为横坐标，以板极电流IP为纵坐标就可以得到谱峰曲线，两相邻谷点（或峰尖）间的加速电压差值，即为氩原子的第一激发电位值。实验发现第一激发电位是个定值，这就证明了氩原子能量状态的不连续性。

        注意：xxx极G1和阴极K之间的加速电压UG1约为，用于消除阴极电压散射的影响。

三、实验仪器

1.技术指标：

（1）F-H管用电源组：

提供F-H管各电极所需的工作电源电压和性能如下所示。

①灯丝电源电压UF，直流，〜5 V，连续可调。

②栅极G1—阴极间电源电压UG1：直流，0〜6 V，连续可调。

③栅极G2—阴极间电压电源UG2：直流，0〜90 V，连续可调。

（2）扫描电源和微电流放大器：

扫描电源提供可调直流电压或输出锯齿波电压作为F-H管电子加速电压。直流电压供手动测量，锯齿波电压供示波器、X-Y记录仪和微机用。微电流放大器用来检测F-H管的板流Ip，性能如下所示。

①具有“手动”和“自动”两种扫描方式：“手动”输出0〜90 V直流电压，连续可调；“自动”输出0〜90 V锯齿波电压，扫描上限可以设定。

②扫描速率分“快速”和“慢速”两挡：“快速”是周期约为20次/秒的锯齿波，供示波器和微机用；“慢速”是周期约为次/秒的锯齿波，供X-Y记录仪用。

③微电流放大器测量范围有1 nA，10 nA，100 nA，1μA四挡。

2.面板及功能：

FD-FH-Ixxx-赫兹仪的控制面板如下图所示。

（1） Ip显示表头：表头示数×指示挡位为Ip实际值。

（2） Ip微电流放大器量程选择开关：分1μA、100 nA、10 nA、1 nA四挡。

（3） 数字电压表头：可以分别显示UF、UG1、UP、UG2值，其中UG2值为数字式表头示值×10V。

（4） UG2电压调节旋钮，UP电压调节旋钮，UG1电压调节旋钮，UF电压调节旋钮。

（5） 电压示值选择开关，可以分别选择UF、UG1、UP、UG2。

（6） IP输出端口，接示波器Y端，X-Y记录仪Y端或者微机接口的电流输入端。

（7） UG2扫描方式选择开关，“快速”挡供接示波器观察IP-UG2曲线或微机用，“手动”挡供手测记录数据使用。

（8） UG2输出端口，接示波器X端、X-Y记录仪X端或微机接口电压输入端。

（9） 电源开关。

3.仪器操作说明：

（1）示波器演示法：

①连好主机的后面板电源线，用Q9线将主机正面板上“UG2输出”与示波器上的“X相”（供外触发使用）相连，“IP输出”与示波器“Y相”相连。

②将扫描开关置于“自动”挡，扫描速度开关置于“快速”挡，微电流放大器量程选择开关置于“10nA”挡。

③分别将示波器“X”、“Y”电压调节旋钮调至“1V”和“2V”，“扫描周期”旋钮调至“x-y”，“交直流”全部打到“DC”。

④分别开启主机和示波器电源开关，稍等片刻。

⑤分别调节UG1、UP、UF（可以先参考给出值）至合适值（参考仪器外壳给出值），将UG2由小慢慢调大（以F-H管不击穿为界），直至示波器上呈现充氩管稳定的IP-UG2曲线。

（2）手动测量法：

①调节UG2至最小，扫描开关置于“手动”挡，打开主机电源。

②选取合适的实验条件，分别调节UG1、UP、UF至合适值（可以先参考给出值），以手动方式逐渐增大UG2，同时观察IP的变化，适当调整预置UG1、UP、UF值，使UG2由小到大能够出现5个以上峰。

③选取合适实验点，分别从数字式表头上读取IP和UG2值，再作图可得IP-UG2曲线，注意示值和实际值的关系。

    例IP表头示值为“”，电流量程选择“10nA”挡，则实际测量IP电流值应该为“”；UG2表头示值为“”，实际值为“”。

4.仪器使用注意事项：

（1）仪器应该检查无误后才能接电源，开、关电源前应先将各电位器逆时针旋转至最小值位置。

（2）灯丝电压UF不宜放得过大，一般在3V左右，如电流偏小再适当增加。

（3）要防止F-H管被击穿（电流急剧增大），如发生击穿应立即调低UG2以免F-H管受损。

（4）F-H管管为玻璃制品，不耐冲击，应重点保护。

（5）实验完毕，应将各电位器逆时针旋转至最小值位置。

四、实验内容

        手绘或使用记录仪测氩的Ip-UG2曲线，并观察原子能量量子化情况，由此求出氩（Ar）原子的第一激发电位。

        实验要求有以下几点。

（1）实验条件：UF为3V左右，UG1为1V左右，UP为8V左右（每台仪器有所差别，仪器外壳上有给出的参考值）。用手动方式改变UG2，同时观察微电流计上的Ip随UG2的变化情况。如果UG2增加时电流迅速增加，则表明F-H管产生击穿，此时应立即降低UG2。如果希望有较大的击穿电压，可以通过降低灯丝电压来达到。

（2）适当调整实验条件，使微电流计能出现5xxx以上，波峰波谷明显。

（3）选取合适的实验点记录数据，使之能完整真实地绘出Ip-UG2曲线或用记录仪记下Ip-UG2曲线。

（4）处理Ip-UG2曲线，求出氩的第一激发电位。

五、数据记录

UF=，UG1=，UP=

六、数据处理

1.画出加速电压和电路中电流之间的关系：

2.算出氩原子的第一激发电位：

七、结果陈述

        求得氩原子的第一激发电位为，相对误差为。

八、实验总结与思考题

1.实验总结：

        本次实验圆满完成。

2.思考题：

        xxx对应的电压与第一激发电位是否是一致的？为什么？

        不等于，一开始的UG2增加是为了给电子克服减速电压（拒斥电压），此时电子能到达极板P，开始产生电流，然后继续增加UG2，电流IP增加，当UG2达到克服减速电压所要电压与第一激发电位之和时，电子和氩原子发生弹性碰撞，从而电流IP下降，所以两者关系应是xxx对应的电压>氩原子第一激发电位。

九、相关题

1. xxx极电压UG1、xxx极电压UG2和减速电压UP的作用分别是（B）

    A. 产生并加速电子，使电子加速，使电子减速

    B. 消除阴极电子散射，使电子加速，使电子减速

    C. 使电子加速，消除阴极电子散射，使电子减速

2. 当增大加速电压时，极板电流将（ ），当增加拒斥电压时，极板电流将（ ）

    标准答案：D

    A. 减小，增大

    B. 减小，减小

    C. 增大，增大

    D. 增大，减小

3. 增大灯丝电压时，极板电流将（A）

    A. 增大

    B. 减小

    C. 不变

4. 在IP-UG2曲线的第一xxx左右两侧附近电子和氩原子之间的碰撞类型为（C）

    A. 都为弹性碰撞

    B. 都为非弹性碰撞

    C. 左侧为弹性碰撞，右侧为弹性碰撞和非弹性碰撞

    D. 左侧为非弹性碰撞，右侧为弹性碰撞

5. 若一个原子从低能级Em跳跃到高能级En，需要吸收的能量E大小为（A）

    A. E = En-Em

    B. E = Em-En

6. xxx-赫兹管的IP-UG2曲线相邻两峰对应的电压差表示（B）

    A. 拒斥电压

    B. 氩原子的第一激发电位

    C. 氩原子的第二激发电位

7. 当UG2的值等于IP-UG2曲线的第三xxx的位置时，在xxx极G1和xxx极G2之间有（ ）个能量吸收区域，分别位于（ ）

    标准答案：D

    A. 2个，G1G2的三等分点处

    B. 2个，G1G2的中点和G2处

    C. 4个，G1G2的四等分点和G2处

    D. 3个，G1G2的三等分点和G2处

8. 如果氩原子的第一激发电位为U0，加速电压从0增加到最大值Umax，则IP-UG2曲线的峰的个数（A）

    A. 小于Umax/U0

    B. 等于Umax/U0

    C. 大于Umax/U0

9. xxx-赫兹仪的UG2输出和IP输出应分别接连接至示波器的（B）

    A. Y输入和X输入

    B. X输入和Y输入

10. 求氩原子能级的第一激发电位时，我们用相邻两xxx之间的（A）相减

    A. 横坐标

    B. 纵坐标

11. 实验中没有观察到氩原子第二激发能级，是因为（C）

    A. 第二能级太大了

    B. 电子在氩原子第二能级上停留的时间太短了

    C. 电子加速到第一能级大小时即与氩原子交换能量

12. 电子具有足够的能量后与氩原子发送非弹性碰撞，氩原子从电子吸收相当于第一激发电位的能量，使自己从基态跃迁到第一激发态，多余部分的能量（B）

    A. 以光子形式辐射

    B. 仍留给电子

    C. 转化为原子核的振动能

13. 把xxx-赫兹试验仪的UG2和IP输出端分别接到示波器的X和Y输入，即可在示波器的屏幕上显示IP-UG2曲线，如果实验中发现峰谱曲线的峰-谷间距太小，应该尝试（A）

    A. 减小示波器竖直方向上每小格代表的数值

    B. 减小示波器水平方向上每小格代表的数值

    C. 增大示波器水平方向上每小格代表的数值

    D. 增大示波器竖直方向上每小格代表的数值

14. xxx-赫兹实验的实验目的是（BC）

    A. 测定氩原子与电子的非弹性碰撞几率

    B. 测定氩原子的第一激发电位

    C. 验证原子的能级是分立的

15. 原子正常情况下处于基态，下面那些情况可使原子由基态跃迁到激发态（ABC）

    A. 碰撞

    B. 加热

    C. 光照

    D. 液化

16. 氢原子只能处于一些不连续的能量状态，即 E1、E2、E3、…，处于这些状态的原子是稳定的，称为【1】。其中 E1 叫【2】，E2、E3 叫【3】。答案选项：A，基态；B，激发态；C，定态

    标准答案：C;A;B

xxx赫兹实验总结 第2篇

xxx-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。

F-H管是特别的充汞四极管，它由阴极、xxx极、xxx极及板极组成。为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压，实验时要把F-H管置于控温加热炉内。加热炉的温度由控温装置设定和控制。炉温高时，F-H管内汞的饱和蒸气压高，平均自由程较小，电子碰撞汞原子的概率高，一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。温度低时，管内汞蒸气压较低，平均自由程较大，因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量，受高能量的电子轰击，就可能引起汞原子电离，使管内出现辉光放电现象。辉光放电会降低管子的使用寿命，实验中要注意防止。

F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。其中包括灯丝电压UF，直流1V~5V连续可调;xxx极电压UG1，直流0~5V连续可调;xxx极电压UG2，直流0~15V连续可调。

扫描电源和微电流放大器，提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压，作为F-H管的加速电压，供手动测量或函数记录仪测量。微电流放大器用来检测F-H管的板流，其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。

微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。供自动慢扫描测量时，数据采集、图像显示及结果分析用。

xxx的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……，处在这些状态的原子是稳定的，称为定态。原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能是使原子从一个定态跃迁到另一个定态;②原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它将发射或吸收辐射的频率是一定的。如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量，则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定:

hv=|Em-En|(1)

式中:h为普朗克常量。

原子从低能级向高能级跃迁，也可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。本实验即让电子在真空中与汞蒸气原子相碰撞。设汞原子的基态能量为E1，第一激发态的能量为E2，从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是E2-E1。初速度为零的电子在电位差为U的加速电场作用下具有能量eU，若eU小于E2-E1这份能量，则电子与汞原子只能发生弹性碰撞，二者之间几乎没有能量转移。当电子的能量eU≥E2-E1时，电子与汞原子就会发生非弹性碰撞，汞原子将从电子的能量中吸收相当于E2-E1的那一份，使自己从基态跃迁到第一激发态，而多余的部分仍留给电子。设使电子具有E2-E1能量所需加速电场的电位差为U0，则

eu0=E2-E1(2)

式中:U0为汞原子的第一激发电位(或中肯电位)，是本实验要测的物理量。

实验方法是，在充汞的F-H管中，电子由热阴极发出，阴极K和xxx极G2之间的加速电压UG2K使电子加速。xxx极对电子加速起缓冲作用，避免加速电压过高时将阴极损伤。在板极P和G2间加反向拒斥电压UpG2。当电子通过KG2空间，如果具有较大的能量(≥eUpG2)就能冲过反向拒斥电场而达到板极形成板流，被微电流计pA检测出来。如果电子在KG2空间因与汞原子碰撞，部分能量给了汞原子，使其激发，本身所剩能量太小，以致通过栅极后不足以克服拒斥电场而折回，通过电流计pA的电流就将显著减小。实验时，使栅极电压UG2K由零逐渐增加，观测pA表的板流指示，就会得出如图2所示Ip~UG2K关系曲线。它反映了汞原子在KG2空间与电子进行能量交换的情况。当UG2K逐渐增加时，电子在加速过程中能量也逐渐增大，但电压在初升阶段，大部分电子达不到激发汞原子的动能，与汞原子只是发生弹性碰撞，基本上不损失能量，于是穿过栅极到达板极，形成的板流Ip随UG2K的增加而增大，如曲线的oa段。当UG2K接近和达到汞原子的第一激发电位U0时，电子在栅极附近与汞原子相碰撞，使汞原子获得能量后从基态跃迁到第一激发态。碰撞使电子损失了大部分动能，即使穿过栅极，也会因不能克服反向拒斥电场而折回栅极。所以Ip显著减小，如曲线的ab段。当UG2K超过汞原子第一激发电位，电子在到达栅极以前就可能与汞原子发生非弹性碰撞，然后继续获得加速，到达栅极时积累起穿过拒斥电场的能量而到达板极，使电流回升(曲线的bc段)。直到栅压UG2K接近二倍汞原子的第一激发电位(2U0)时，电子在KG2间又会因两次与汞原子碰撞使自身能量降低到不能克服拒斥电场，使板流第二次下降(曲线的cd段)。同理，凡 (3) 处，Ip都会下跌，形成规则起伏变化的Ip~UG2K曲线。而相邻两次板流Ip下降所对应的栅极电压之差，就是汞原子的第一激发电位U0。

处于第一激发态的汞原子经历极短时间就会返回基态，这时应有相当于eU0的能量以电磁波的形式辐射出来。由式(2)得

eU0=hν=h·c/λ(4)

式中:c为真空中的光速;λ为辐射光波的波长。

利用光谱仪从F-H管可以分析出这条波长λ=(nm)的紫外线。

附:几种常见元素的第一激发电势(U0)

钠(Na)

钾(K)

锂(Li)

镁(Mg)

汞(Hg)

氦(He)

氖(Ne)

U0/V

实验要求

1)测绘F-H管Ip~UG2K曲线，确定汞原子的第一激发电位

(1)加热炉加热控温。将温度计棒插入炉顶小孔，温度计棒上有一固定夹用来调节此棒插入炉中的深度，固定夹的位置已调整好，温度计棒插入小孔即可。温度计棒尾端电缆线连接到“传感器”专用插头上，将此传感器插头插入控温仪后面板专用插座上。接通控温电源，调节控温旋钮，设定加热温度(本实验约180℃)，让加热炉升温30min，待温控继电器跳变时(指示灯同时跳变)已达到预定的炉温。

(2)测量F-H管的Ip~UG2K曲线。实验仪的整体连接可参考图3，将电源部分的UF调节电位器、扫描电源部分的“手动调节”电位器旋钮旋至最小(逆时针方向)。扫描选择置于“手动”挡。微电流放大器量程可置于10-7A或10-8A挡(对充汞管)。待炉温到达预定温度后，接通两台仪器电源。根据提供的F-H管参考工作电压数据，分别调节好UF、UG1、UG2，预热3~5min。

(a)手动工作方式测量。缓慢调节“手动调节”电位器，增大加速电压，并注意观察微电流放大器出现的峰谷电流信号。加速电压达到50V~60V时约有10xxx出现。在测量过程中，当加速电压加到较大时，若发现电流表突然大幅度量程过载，应立即将加速电压减少到零，然后检查灯丝电压是否偏大，或适当减小灯丝电压(每次减小为宜)再进行一次全过程测量。逐点测量Ip~UG2K的变化关系，然后，取适当比例在毫米方格纸上作出Ip~UG2K曲线。从曲线上确定出Ip的各xxx值和谷值所对应的两组UG2K值，把两组数据分别用逐差法求出汞原子的第一激发电位U0的两个值再取平均，并与标准值比较，求出百分差。若在全过程测量中，电流表指示偏小，可适当加大灯丝电压(每次增大为宜)

(b)自动扫描方式测量。将“手动调节”电位器旋到零，函数记录仪先不通电，调节“自动上限”电位器，设定锯齿波加速电压的上限值。可先将电位器逆时针方向旋到最小，此时输出锯齿波加速电压的上限值约为50V，然后将“扫描选择”开关拨到“自动”位置。当输出锯齿波加速电压时，从电流表观察到峰谷信号。锯齿波扫描电压达到上限值后，会重新回复零，开始一次新的扫描。在数字电压表、电流表上观察到正常的自动扫描及信号后，可采用函数记录仪记录。记录仪的X输入量程可置于5V/cm档，Y输入量程可按电流信号大小来选择，一般可先置于档。开启记录仪，即可绘出完整的Ip变化曲线。

注意事项

(1)实验装置使用220V交流单相电源，电源进线中的地线要接触良好，以防干扰和确保安全。

(2)函数记录仪的X输入负端不能与Y输入的负端连接，也不能与记录仪的地线(⊥)连接，否则要损坏仪器。

(3)实验过程中若产生电离击穿(即电流表严重过载现象)时，要立即将加速电压减少到零。以免损坏管子。

(4)加热炉外壳温度较高，移动时注意用把手，导线也不要靠在炉壁上，以免灼伤和塑料线软化。

xxx赫兹实验总结 第3篇

xxx赫兹实验报告

xxx赫兹实验报告1

姓名：xxx学号：xxxxxxxxxx 班级：本硕xxx班

实验日期：xxx年10 月13日

xxx-赫兹实验

【实验目的】

1、测量氩原子的第一激发电势，证明原子能级的存在，从而加深对量子化概念的认识。

2、加深对热电子发射的理解，学习将电子与原子碰撞微观过程与宏观物理量相结合的实验设计方法。

【历史背景】

19，xxx根据α粒子散射实验，提出了原子核模型。19，xxx将普朗克量子假说运用到原子有核模型，建立了与经典理论相违背的两个重要概念：原子定态能级和能级跃迁概念。电子在能级之间迁跃时伴随电磁波的吸收和发射，电磁波频率的大小取决于原子所处两定态能级间的能量差，并满足普朗克频率定则。随着英国物理学家xxx()对光谱的研究，xxx理论被确立。

19，德国xxxxxx和他的助手赫兹采用慢电子与稀薄气体中原子碰撞的方法(与光谱研究相独立)，简单而巧妙地直接证实了原子能级的存在，并且实现了对原子的可控激发。

1925年，由于他二人的卓越贡献，他们获得了当年的xxx物理学奖。xxx-赫兹实验至今仍是探索原子内部结构的主要手段之一。所以，在近代物理实验中，仍把它作为传统的经典实验。

【实验原理】

根据xxx的原子理论，原子只能处于一系列不连续的稳定状态之中，其中每一种状态相应于一定的能量值Ei(i=1,2,3‥)，这些能量值称为能级。最低能级所对应的状态称为基态，其它高能级所对应的态称为激发态。

当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时就会吸收或辐射一定频率的电磁波，频率大小决定于原子所处两定态能级间的能量差，并满足普朗克频率选择定则：

( h为普朗克常数)

本实验中是利用一定能量的电子与原子碰撞交换能量而实现，并满足能量选择定则：

ev=E-E(1) 110

E为第一激发能量(第一激发态是距基态最近的一个能态)，E为基态能量，ev为该原子第一激发能。 式(1)中，101实验原理如图(1)所示：在充氩的xxx—赫兹管中，电子由阴极K发出，阴极K和xxx极G1之间的加速电压VG1K及与xxx极G2之间的加速电压VG2K使电子加速。在极板A和xxx极G2之间可设置减速电压VG2A。

注意：xxx极G1和阴极K之间的加速电压VG1K约2V，用于消除空间电荷对发射电子的影响。

当灯丝加热时，阴极被灯丝灼热而发射电子，电子在G1和G2间的电场作用下被加速而取得越来越大的能量，但在起始阶段，由于电压VG2K较低，电子的能量较小，即使在运动过程中，它与原子相碰撞(弹性碰撞)的能量交换非常小，此时可认为它们之间没有能量交换。这样，穿过xxx极的电子所形成的电流IA随xxx极电压VG2K的增加而增加。

当VG2K达到氩原子的第一激发电位时，电子在xxx极附近与氩原子相碰撞(此时产生非弹性碰撞)。电子把从加速电场中获得的全部能量传递给氩原子，使氩原子从基态激发到第一激发态，而电子本身由于把全部能量传递给了氩原子，它即使穿过了xxx极，也不能克服反向拒斥电压而被折回xxx极。所以阳极电流IA将显著减小。氩原子在第一激发态不稳定，会跃迁到激发态，同时以光量子形式向外辐射能量。以后随着xxx极电压VG2K的增加，电子的能量也随之增加，与氩原子相碰撞后还留下足够的能量，这就可以克服拒斥电压的作用力而到达阳极A，这时电流又开始上升，直到VG2K是2倍氩原子的第一激发电位时，电子在G2和K之间又会因第二次非弹性碰撞而失去能量，因而又造成了第二次阳极电流IA的下降，这种能量转移随着加速电压的增加而呈周期性的变化。

若以VG2K为横坐标，以阳极电流值IA为纵坐标就可以得到谱峰曲线，两相邻谷点(或峰尖)间的加速电压值，即为氩原子的第一激发电位值。

这个实验说明了xxx—赫兹管内的电子缓慢的与氩原子碰撞，能使原子从低能级被激发到高能级，通过测量氩的第一激发电位值(是一个定值，即吸收和发射的能量是完全确定的，不连续的)，也就是说明了原子内部存在不连续的能级，即波尔原子能级的存在。

【实验仪器】

xxx—赫兹实验仪(含xxx-赫兹管、微电流放大器等)微机等。

【实验步骤】

1，拨动电源开关，接通电源，点亮数码管，将手动—自动切换开关，换至“手动”位置，逆时针方向旋转“扫描幅度调节”旋钮到最小位置，预热三分钟后开始做实验。

2，将电压分档切换开关拨到“5V”挡，旋转“5V”调节旋钮，使电压读数为2V。这时阴极至xxx极电压VG1K为2V。

3，将电压分档切换开关拨到“15V”挡，旋转“15V”调节旋钮，使电压读数为。这时阳极至xxx极电压VG2A(拒斥电压)为。

4，将电压分档切换开关拨到“100V”挡，旋转“100V”调节旋钮，使电压读数为0V。这时阳极至xxx极电压VG2A(加速电压)为0V。

5，将电流显示选择波段开关切换到10 A挡，并调节调零旋钮使电流显示指示为零。

6，将将手动—自动切换开关，换至“手动”位置，旋转加速电压旋钮VG2A，同时观察电流表，电压表的示数变化，并根据电流表的数值大小调节好“电流显示选择”档位，随着(加速电压)的增加，电流表的值出现周期性峰值和谷值，记录相应的电压、电流值，以输出电流为纵坐标，电压为横坐标，作出谱峰曲线。

【注意事项】

1，实验中(手动档位)电压加到60V以后，要注意电流输出指示，当电流表指示突然骤增，应立即减小电压，以免管子损坏。

2，实验过程中如果要改变xxx极与阴极和xxx极与阴极之间的电压及灯丝电压时，要将0—100V旋钮逆时针旋到底，在改变以上电压值。

3，本实验灯丝电压分别可以设为3V、、4V、、5V、、，可以在不同的灯丝电压下重复上述实验。如果发现波形上端切顶，则阳极输出电流过大，引起放大器失真，因减小灯丝电压。

【数据记录及处理】

以输出电流为纵坐标，电压为横坐标，作出谱峰曲线。

相邻峰xxx之间的电位差：

U1=

U2=

平均值：

U=(U1+U2)/2

=()/2=

相邻谷—谷之间的电位差：

U3=

U4=

平均值：

U=(U3+U4)/2

=()/2=

则本实验测得氩原子第一激发电位为。

【思考题及讨论】

1，第一激发电位的物理含义是什么?有没有第二激发电位?

答：第一激发电位：如初始能量为零的电子在电位差为U0 的加速电场中运动，则电子可获得的能量为 eU0;如果加速电压U0恰好使电子能量 eU0 等于原子的临界能量，即 eU0=E2—E1，则 U0称为第一激发电位，或临界电位。

第二激发电位：电子碰撞原子使其从基态到第二激发态所需的最低能量叫第二激发电位。

怎样测第二激发电位：加速电压 Ug1k和 U2A都是标准参数，不能改变，而要测第二激发电位需要使电子获得能量，必须增大 Ug1k。

2.xxx—赫兹管中还能充什么其它气体，为什么?

答：汞蒸气或其他稀有气体。因为汞是单原子分子，结构简单，而且在常温下是液 态，只要改变温度就能大幅度改变汞原子的密度，同时还由于汞的原子量大，电 子与其原子碰撞时，能量损失极小。

3、什么是能级?xxx的能级跃迁理论是如何描述的?

答：在xxx的原子模型中，原子是由原子核和核外电子所组成，原子核 位于原子的中心，电子沿着以核为中心的各种不同直径的轨道运动。在一 定轨道上运动的电子，具有对应的能量，轨道不同，能量的大小也不相同。 这些与轨道相联系、大小不连续的能量构成了能级。 当原子状态改变时，伴随着能量的变化。若原子从低能级En 跃迁到高 能级Em，则原子需吸收一定的能量，该能量的大小为△E：

△E=Em-En

若电子从高能级Em 跃迁到低能级En，则原子将放出能量△E。

4，为什么 IG2A-UG2K 曲线上的各谷点电流随 UG2K 的增大而增大?

答：电子与汞原子的碰撞有一定的几率，总会有一些电子逃避了碰撞， 穿过栅极而到达板极。 随着 UG2K 的增大， 这些电子的能量增大， 因此在 IG2A -UG2K 曲线上的各谷点电流也随着增大。

5，本实验的误差来源有哪些?

答：1、由于预热不足，使测量值产生误差;

2、在实验时，由于电压的步差不可能连续，故测量的峰值会有一定的误差;3、仪器本身存在一定的误差。

xxx赫兹实验总结 第4篇

实验报告格式

实验名称

要用最简练的语言反映实验的内容。xxx某程序、定律、算法，可写成“验证×××”;分析×××。

实验日期和地点(年、月、日)

实验目的

目的要明确，在理论上验证定理、公式、算法，并使实验者获得深刻和系统的理解，在实践上，掌握使用实验设备的技能技巧和程序的调试方法。一般需说明是验证型实验还是设计型实验，是创新型实验还是综合型实验。

实验原理

在此阐述实验相关的主要原理。

实验内容

这是实验报告极其重要的内容。要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。这部分要写明依据何种原理、定律算法、或操作方法进行实验。详细理论计算过程。

实验步骤

只写主要操作步骤，不要照抄实习指导，要简明扼要。还应该画出实验流程图(实验装置的结构示意图)，再配以相应的文字说明，这样既可以节省许多文字说明，又能使实验报告简明扼要，清楚明白。

实验结果

xxx赫兹实验总结 第5篇

一、实验目的及要求：

本实例的目的是设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

二、仪器用具

2、安装windows xp操作系统;建立iis服务器环境，支持asp。

4、安装acdsee、photoshop等图形处理与制作软件;

5、其他一些动画与图形处理或制作软件。

三、实验原理

设置页面的背景图像,并创建鼠标经过图像。

四、实验方法与步骤

1) 在“页面属性”对话框中设置页面的背景图像。

2) 在页面文档中单击“”插入鼠标经过图像。

五、实验结果

六、讨论与结论

xxx赫兹实验总结 第6篇

一、实验目的

熟悉应用PHOTOSHOP 在图形处理中的操作，

二、实验内容

按照样张的样子把两张素材文件合并为一个图像文件。 保存文件为.psd (不得合并图层)

三、实验环境

实验应用系统及软件：WINDOWNS XP和PHOTOSHOP

四、实验步骤

1、从桌面上启动PHOTOSHOP

2、应用菜单栏中的“文件”菜单“打开”命令分别打开两个图形文件“城市风.JPG”和“云天.jpg”

3、应用“图象”—>“旋转画布”—>“水平反转画布”对文件“云天.jpg”进行转换。

4、使用方框工具选中中间图片，使用CTRL+xxx图层.

5、选择新建图层，并选择“魔术棒工具”大致选出“城市风光.jpg”文件中的建筑轮廓，并配合使用SHIFT、ALT键完成精细的选择。

6、使用“选择”菜单中的“反选”命令选中建筑图片拖动到云天图片中。

7、使用CTRL+T对图片进行自由变换使其符合云天图片大小。

8、保存文件名为

五、实验结果

在实验中着重应用了PHOTOSHOP中的图片反转、图层的建立、图片中的扣图、图片的自由变换，基本达到了实验目标。

六、总结

实验过程中，开始我不知道如何去除图片中的背景、经过请教摸索终于掌握了其应用方法。个人方面我觉得初次接触PHOTOSHOP很有收获。