KIG Ar VG G2K pF:灯丝加热电压Gak:正向小电压Vak:加速电压ap:减速电压 F:灯丝K:阴极G1:栅极(控制栅极)G2:栅极(加速栅极)P:板极 图1弗兰克-赫兹实验原理图 图2电位分布 图3弗兰克赫兹实验曲线 子在经历了第一次非弹性碰撞后,仍有剩余动能到达板极,电流又会上升,直到Va达到 两倍的ev时,使电子与原子发生两次非弹性碰撞,电流又再度下跌,余可类推如此反复 将出现图3的曲线 曲线极大极小的出现呈明显的规律性,它是原子能级量子化的体现.就图3的规律来 说,每相邻极大或极小值之差即为第一激发能. 进行F-H实验通常使用的碰撞管是充汞的.这是因为汞是原子分子,能级较为简单, 常温下是液态,饱和蒸汽压很低,加热就可改变它的饱和蒸汽压.汞的原子量较大,和电 子作弹性碰撞时几乎不损失动能.汞的第一激发能级较低,为49eV,因此只需几十伏电 压就能观察到多个峰值.当然除充汞蒸汽以外,还常充以惰性气体如氖、氩等的.用这些VF：灯丝加热电压 VG1K：正向小电压 VG2K：加速电压 VG2P：减速电压 F：灯丝 K：阴极 G1：栅极（控制栅极） G2：栅极（加速栅极） P：板极 图 1 弗兰克-赫兹实验原理图 V1 V 2KG P I V1 V1 V1 V1 图 2 电位分布 图 3 弗兰克-赫兹实验曲线 子在经历了第一次非弹性碰撞后，仍有剩余动能到达板极，电流又会上升，直到VG2K达到 两倍的eV1时，使电子与原子发生两次非弹性碰撞，电流又再度下跌，余可类推．如此反复 将出现图 3 的曲线． 曲线极大极小的出现呈明显的规律性，它是原子能级量子化的体现．就图 3 的规律来 说，每相邻极大或极小值之差即为第一激发能． 进行 F-H 实验通常使用的碰撞管是充汞的．这是因为汞是原子分子，能级较为简单， 常温下是液态，饱和蒸汽压很低，加热就可改变它的饱和蒸汽压．汞的原子量较大，和电 子作弹性碰撞时几乎不损失动能．汞的第一激发能级较低，为 4.9 eV，因此只需几十伏电 压就能观察到多个峰值．当然除充汞蒸汽以外，还常充以惰性气体如氖、氩等的．用这些 - 32 -