弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

1、數(shù)據(jù)處理(1)計(jì)算第一激發(fā)電勢(shì)和相對(duì)誤差I(lǐng)A-UG2K曲線數(shù)據(jù)2.8V2.6V3.0V電流luA電壓IV電流luA電壓IV電流luA電壓IV峰132.6124.932.635.733.0251.4谷136.971.437.119.636.9151.5峰243.0308.743.291.043.4657.7谷248.1103.548.326.848.0220.5峰354.6560.354.6169.554.71258.4谷359.5157.059.742.859.4369.4峰466.4851.266.2258.766.52004.2谷471.5289.171.580.371.1742.7用逐差

2、法求氬原子第一激發(fā)電勢(shì)U= (66.4+54.6-43-32.6 ) /4=11.35V相對(duì)誤差 Er= (11.35-11.5 ) /11.5*100%=1.30%誤差在允許范圍內(nèi)通過比較有： 燈絲電壓的變化對(duì)極板電流有比較大的影響； 在其他因素相同的情況下，燈絲電壓越大，極板電流越大。分析：燈絲電壓變大導(dǎo)致燈絲的實(shí)際功率變大，燈絲的溫度升高，在其他的因素相同的情況下，單位時(shí)間到達(dá)極板的電子數(shù)增加，從而極板電流增大。(2)改變燈絲電壓，研究其對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。反向拒斥電壓UG2A =8.5 V,，分別測(cè)量拒斥電壓U =10.5 V.，U =6.5 V，情況下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。IA-UG2K曲線數(shù)據(jù)8.

3、5V10.5V6.5V電流/uA電壓/V電流/uA電壓/V電流/uA電壓/V峰132.6124.933.561.532.2141.8谷136.971.438.325.836.098.9峰243.0308.744.1189.942.8338.0谷248.1103.549.229.347.0163.2峰354.6560.355.5388.053.8607.5谷359.5157.060.943.658.6263.1峰466.4851.267.1625.365.6914.4谷471.5289.172.5113.270.4448.7Ia Ug2K 曲線UG2K/V通過比較有： 反向拒斥電壓的變化對(duì)極板電

4、流有一定的影響； 在其他因素相同的情況下，拒斥電壓增大時(shí)，極板電流減小。 分析：反向拒斥電壓增大，在其他的因素相同的情況下，電子的能量大于 eUG2A的電子數(shù)減少，單位時(shí)間到達(dá)極板的電子數(shù)減少，從而極板電流減少。 思考與討論（1）燈絲電壓對(duì)F H實(shí)驗(yàn)的Ia UG2K曲線形狀有何影響？對(duì)第一激發(fā)電 勢(shì)的測(cè)量有何影響？答:燈絲電壓不能過高或過低。因?yàn)闊艚z電壓的高低，確定了陰極的工作電流。 燈絲電位低，陰極發(fā)射電子的能力減小，使得在碰撞區(qū)發(fā)生的碰撞減少，檢測(cè)到的電流減小，給檢測(cè)帶來困難，從而使Ia UG2K曲線的分辨率下降；燈絲電壓高陰極發(fā)射電子的能力增加，引起逃逸電子增多，相鄰峰、谷值的差值減 小。（2）從Ia UG2K曲線上可以看出陽(yáng)極電流并不是突然下降，有一個(gè)變化的 過程（電流的峰有一定的寬度），而且出現(xiàn)峰值后電流不能降為零，這 是為什么？答：這是因?yàn)殛?yáng)極發(fā)射的電子的初始速度不是完全相同的， 服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī) 律。另外，由于電子與氬原子的碰撞有一定的幾率， 在大部分電子與氬原子碰 撞而損失能量的時(shí)候，還會(huì)有一些電子沒有發(fā)生碰撞