课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 章节 学时 弗兰克赫兹实验 4学时 名称 分配 1、了解弗兰克赫兹实验仪的结构、原理，学会它的调节和使用方法 教学 2、了解电子与原子之间的弹性碰撞和非弹性碰撞。 目的 3、测量氩原子的第一激发电位 4、证实原子能级的存在，加深对原子结构的了解。 主要实 智能型弗兰克赫兹实验仪，计算机。 验仪器 熟悉仪器 t 电流仅 了解弗兰克赫兹实验仪的结构、原 理，学会它的调节和使用方法。测量原子 的第一激发电位。通过UGKI曲线，观察 电子 原子能量量子化情况，并求出氩原子的第 一激发电位。 G 二、实验步骤 实验 K 教学 1.将面板上的四对插座（灯丝电压，儿x: 能电压 第二栅压，Car:第一栅压，UcA:拒斥 图1弗兰克赫兹实验原理图 内容 电压)按面板上的接线图与电子管测试架上的相应插座用专用连接线连好。将 实验仪器与计算机（或示波器）连接好。 2.打开仪器电源开启计算机或示波器)。 3 “自动手动”挡开机时位于“手动”位置，此时“手动灯点亮。 电流档为10-9A、10-8A、10-7A和10-6A、开机时位于"10-9A”本
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 章节 名称 弗兰克-赫兹实验 学时 分配 4 学时 教学 目的 1、了解弗兰克-赫兹实验仪的结构、原理，学会它的调节和使用方法。 2、了解电子与原子之间的弹性碰撞和非弹性碰撞。 3、测量氩原子的第一激发电位. 4、证实原子能级的存在，加深对原子结构的了解。 主要实 验仪器 智能型弗兰克-赫兹实验仪，计算机。 实验 教学 内容 一、熟悉仪器 了解弗兰克-赫兹实验仪的结构、原 理，学会它的调节和使用方法。测量原子 的第一激发电位。通过 UG2K-I 曲线，观察 原子能量量子化情况，并求出氩原子的第 一激发电位。 二、实验步骤 1．将面板上的四对插座（灯丝电压， G K2 U ： 第二栅压， GK1 U ：第一栅压， G A2 U ：拒斥 电压）按面板上的接线图与电子管测试架上的相应插座用专用连接线连好。将 实验仪器与计算机（或示波器）连接好。 2．打开仪器电源,开启计算机(或示波器)。 3．“自动/手动”挡开机时位于“手动”位置，此时“手动 ”灯点亮。 4．电流档为 10−9A、10−８A、10−７A 和 10−６A、开机时位于“10−9A”本 图 1 弗兰克-赫兹实验原理图 电子 氩原子 K G2 G1 A I UG2K UG1K UG2A 微电流仪 灯丝电压
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 实验保持此档不变。 5按电子管测试架铭牌上给出的灯丝电压值、第一栅压'as、拒斥电压 电流量程I预置相应值。按下相应电压键，指示灯点亮，按下“入”键或“v” 键，更改预置值，若按下””键可更改预置值的位数，向前或 向后移动一位。 6.电子管的加截。同时按下“st”键和“>”键，则灯丝电压，第一栅压 第二栅压和拒斥电压等四组电压按预置值加载到电子管上，此时“加载指示 灯亮。注意：只有四组电压都加载时，此灯才常亮。 7.四组电压都加截后，预热十分钟以上方可进行实验。 8.按下“自动手动”键，此时“自动灯点亮。此时仪器进入自动测量状态 9,在自动测量状态下，第二栅压从0开始变到85V结束，期间要注意观察示 波器曲线峰值位置，并记录相应的第二栅压值。 10.自动状态测量结束后，按“自动手动”键到“手动”状态，等待5分钟 后进行手动测量。 1,改变第二栅压从0开始变到85V结束，要求每改变1V记录相应1和c 12.实验完毕后，同时按下"”st键+”<键，“加载指示灯熄灭，使四组 电压卸载。 13.关闭仪器电源
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 实验保持此档不变。 5．按电子管测试架铭牌上给出的灯丝电压值、第一栅压 GK1 U 、拒斥电压 G A2 U 、 电流量程 I 预置相应值。按下相应电压键，指示灯点亮，按下“∧”键或“∨” 键，更改预置值，若按下“” 键,可更改预置值的位数，向前或 向后移动一位。 6．电子管的加载。同时按下“set” 键和“>” 键，则灯丝电压，第一栅压， 第二栅压和拒斥电压等四组电压按预置值加载到电子管上，此时“加载 ”指示 灯亮。注意：只有四组电压都加载时，此灯才常亮。 7．四组电压都加载后，预热十分钟以上方可进行实验。 8．按下“自动/手动”键，此时“自动 ”灯点亮。此时仪器进入自动测量状态。 9．在自动测量状态下，第二栅压从 0 开始变到 85V 结束，期间要注意观察示 波器曲线峰值位置，并记录相应的第二栅压值。 10．自动状态测量结束后，按“自动/手动”键到“手动”状态，等待 5 分钟 后进行手动测量。 11．改变第二栅压从 0 开始变到 85V 结束，要求每改变 1V 记录相应 I 和 G K2 U 值。 12．实验完毕后，同时按下“set ”键 +“< ”键，“加载 ”指示灯熄灭，使四组 电压卸载。 13．关闭仪器电源
课程名称：综合物理实验5专业：物理学，应用物理学 班级： 三、数据处理 1.作出UG2K1曲线，确定出1极大时所对应的电压'x 2用最小二乘法求氩的第一激发电位，并计算不确定度。 重点 实验原理及实验操作 难点 实验原理的理解以及数据处理分析 教法 以讲授与操作演示为主，黑板书写为辅：讲授法，演示法 1.UG2K曲线电流下降并不十分陡峭，主要原因是什么？ 思考题 2I的谷值并不为零，而且谷值依次沿0，轴升高，如何解释？ 3第一峰值所对应的电压是否等于第一激发电位？原因是什么？ 4写出氩原子第一激发态与基态的能级差。 操作要 灯丝电压和加速电压过大会导致电子管电离，电子管电离后电子管电流会 点及注 自发增大直至烧毁。一旦发现I为负值或正值超过10μA,迅速关机，5分钟 意事项 后重新开机
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 三、数据处理 1.作出 UG2K-I 曲线，确定出 I 极大时所对应的电压 G K2 U . 2.用最小二乘法求氩的第一激发电位，并计算不确定度。 重点 实验原理及实验操作 难点 实验原理的理解以及数据处理分析 教法 以讲授与操作演示为主，黑板书写为辅：讲授法，演示法 思考题 1. UG2K-I 曲线电流下降并不十分陡峭，主要原因是什么？ 2.I 的谷值并不为零，而且谷值依次沿 G K2 U 轴升高，如何解释？ 3.第一峰值所对应的电压是否等于第一激发电位？原因是什么？ 4.写出氩原子第一激发态与基态的能级差。 操作要 点及注 意事项 灯丝电压和加速电压过大会导致电子管电离，电子管电离后电子管电流会 自发增大直至烧毁。一旦发现 I 为负值或正值超过 10μA，迅速关机，5 分钟 后重新开机
课程名称：综合物理实验5 专业：物理学，应用物理学 班级： 教师根据实际教学过程进行教学评价，反映本节课的成功及遗憾之处，提出改进建议等 评价 教师教学方面 学生学习方面 学内 效果 完成 作的积 重难点 破解 理解 成性 出色 较好 教学评价 其他说明 改进建议 建议学生1人为一组完成该实验
课程名称：综合物理实验 5 专业：物理学，应用物理学 班级： 教学评价 教师根据实际教学过程进行教学评价，反映本节课的成功及遗憾之处，提出改进建议等。 评价 效果 教师教学方面 学生学习方面 教学内 容完成 情况 重点 讲授 难点 破解 教学 策略 学习 态度 实验操 作的积 极性 重难点 理解 学习综 合效果 出色 √ √ 较好 √ √ √ √ √ √ 一般 其他说明 改进建议 建议学生 1 人为一组完成该实验