Franck-Hertz实验的物理过程

通过对Franck-Hertz实验中的电子能量分布及其动态变化的分析,对Franck-Hertz曲线的规律性波动现象作出了直观的解释.对充汞Franck-Hertz管,考虑了电子的额外加速程、汞原子的多能级共同激发以及电子与汞原子非弹性碰撞后电子具有剩余能量等因素,对Franck-Hertz实验的物理过程有了更全面的了解,并对Franck-Hertz曲线峰间距随加速电压增大而持续变大的现象作出了解释.

基于Origin软件的Franck-Hertz实验数据处理

介绍了用Origin软件处理夫兰克—赫兹实验的实验数据。结果表明,和传统的数据处理方法相比,此方法不但较快地绘制出实验数据曲线,而且精确地找出峰值和谷值对应的电压值,因此极大地减少了实验的误差。

立德树人视域下课程思政融入大学物理实验教学的研究——以弗兰克-赫兹实验为例

大学物理实验是高等院校中理、工、农、林、医类等学科的一门基础类通识课程,是实施课程思政教学的前沿阵地.以弗兰克-赫兹实验为例,通过实验背景讲解、实验原理的介绍、实验过程的监督以及实验报告的改革等课程设计环节,介绍如何挖掘大学物理实验课程中所蕴含的思政元素.从立德树人的角度出发,培养学生的家国情怀、科学探索、求真务实以及科技创新精神,寻找课程思政和基础课程的契合点,将人才培养与德育目标相结合,实现知识传授和价值引领相统一.

弗兰克-赫兹实验中电流变化的研究

弗兰克-赫兹实验对于学生学习和理解量子现象有重要作用,通过理论推导和实验,研究电子在F-H管中的运动情况;分析减速电压、加速电压对电流强度的影响;第一栅极电压对电子能量的影响,通过实验研究栅极电压、时间步距对电流强度的作用情况。结果显示减速电压、栅极电压和时间步距对电子的振荡有影响;第一栅极电压也会使电流产生周期性变化。针对实验现象,提出一些可能的解释,这对物理实验教学有一定启发。

弗兰克-赫兹实验条件的优化方法及定量评估

弗兰克-赫兹实验的物理内容丰富,虽然过去已从不同角度对实验条件优化问题进行了广泛讨论.本文系统地分析了实验优化方法及其评估依据,有助于深刻理解实验物理.本文利用实验装置所附的默认参数,得到初步实验结果.根据集电极电流的测量原理,选定集电极电位接近但小于激发电位实验值,进而根据灯丝温度对热电子发射密度的影响规律,调节合适灯丝电压(电流).最后,改变并观察第一栅极电位影响,由峰处和谷处集电极电流均值及其标准偏差为指标,定量评估实验优化水平,寻找最佳实验条件,以期可得到更合理的实验结果.

弗兰克-赫兹实验集电极电流微分测量分析

弗兰克-赫兹实验物理内容丰富,其实验现象由事实展现并得到广泛关注,但缺乏从机制层面对实验现象进行分析.采用集电极电流微分测量方法,由微分电流的能量(电位)分布及其随加速电压的变化规律,解释了常规方法所观测到的普遍实验现象.通过观测能量分布峰形变化,分析了实验过程中单峰和双峰交替出现的物理本质,深入探讨常规方法的实验结果与能量分布规律的内在关联.集电极电流微分测量方法有助于深刻理解实验原理,其结果阐明了激发电位递增的物理本质.

弗兰克-赫兹实验最佳实验条件及第一激发电位的研究

探究了弗兰克-赫兹实验的最佳实验条件及第一激发电位,通过分析实验数据得出最佳实验条件为灯丝电压3.3V,第一栅极电压1.7V,拒斥电压5.0V,得到氩原子的第一激发电位为11.543eV,并分析原因.

夫兰克-赫兹实验现象的理论分析

介绍了夫兰克-赫兹实验中炉温、灯丝电压等对I_A-V_(GK)曲线的影响,得出了这些因素变化时的实验曲线变化规律,解析了产生这些现象的原因,并总结了减小测量误差的一些方法。

弗兰克-赫兹实验不稳定状态的应对措施

在弗兰克-赫兹实验中,温度等环境因素的变化会导致灯丝电压、控制电压、拒斥电压设置不当造成实验数据不理想;同时随着实验仪器高强度的使用,弗兰克-赫兹管逐步老化也会引起工作状态不稳定.针对这2种情况,采集了不同工作参量下的弗兰克-赫兹曲线作为工作参量调整的依据,同时增设数字示波器,可直观观测弗兰克-赫兹曲线,灵活调整工作参量.

Origin软件在夫兰克-赫兹实验中的应用

介绍了用Origin软件处理夫兰克-赫兹实验的实验数据。结果表明,和传统的数据处理方法相比,此方法不但较快地绘制出实验数据曲线,而且精确地找出峰值和谷值对应的电压值,因此极大地减少了实验的误差。

弗兰克-赫兹实验教学内容的设计与实践

大学物理实验教学中,教学内容的选取对确保教学效果有着至关重要的作用。以“弗兰克-赫兹”实验为例,本文介绍了教学内容选取的一些具体做法。教学中,除了基本的实验内容外,还拓展了实验相关的历史背景、数据处理软件的运用、实验报告写作要求、示波器外触发的原理及课外探索等相关内容。学生反馈回的信息表明,拓展的教学内容取得了良好的效果,达到了预期的目标。

弗兰克-赫兹实验中电流信号强度随温度变化的现象

弗兰克-赫兹实验中,IP-VG2K信号的强度会随温度和灯丝电压而变化.本文发现在温度低于160℃时,IP-VG2K信号强度随温度的升高而减小;当温度超过170℃后,信号随温度的升高而增大.本文提出了电场中Hg蒸气被热电离的模型,利用热力学平衡定律和Le Chteler原理,对此现象提出了合理的解释并通过了实验的验证.

基于Origin的多种夫兰克-赫兹实验数据处理方式

夫兰克-赫兹实验数据处理的核心是从原始数据中抽提准确的极大值和极小值,即峰和谷中心位置,这是获得第一激发电位的基础。本文首先介绍了Origin软件对此问题的一般处理方法,包括手动拾峰、自动寻峰、数值差分。接着提出利用Origin软件插值、拟合功能精确处理该问题的多种方法,包括样条插值、多峰拟合和单峰拟合。结果显示对整体数据直接多项式拟合是不可取的,样条插值、单峰多项式拟合或Gauss拟合是较好的选择。Origin处理该实验时原理清晰、无需编程、操作简单、处理快速、结果精确,有利于提高学生数据处理和分析问题的能力、培养学生科学严谨的态度、激发学生对数值算法的兴趣,进而提高教学质量。

锁相放大器的应用——弗兰克-赫兹实验的改进

本文详细介绍了锁相放大器的工作原理及其在弗兰克-赫兹实验中的应用.

三步法讲解夫兰克-赫兹实验原理

关于夫兰克-赫兹实验,学生在原子吸收能量的量子化特性及反向拒斥电压的理解上存在难点。针对这一情况,通过设计三种不同的实验条件将难点进行分解,根据实验结果提出了三步法讲解夫兰克-赫兹实验原理的方案,为实验教学提供一定参考。

夫兰克-赫兹实验的数据处理方法

为了比较夫兰克-赫兹实验中实验参数变化对伏安特性曲线的影响,针对实验软件数据导出会出错并且显示杂乱等问题,提出利用Access调出数据,并进行再处理。

弗兰克-赫兹实验OBE模式教学初探

针对工科近代物理实验教学过程中常常存在的原理理解困难,思路分析不清等难点问题展开讨论。结合先进的OBE教学理念、对实验过程采用量化的BOPPPS进行具体实施。通过不同的计算方法得到了氩原子的第一激发电位,验证了原子存在能级。对大学物理及实验课堂教学提供了一种新的启发模式。

一种夫兰克-赫兹实验的改进方法

通过整合示波器的直观性、微机数据采集处理的简便性,对夫兰克赫兹实验的方法进行改进。比较单独微机型实验测量结果,改进方案可以直观确定优化的工作参量,获得最佳的Ia-UG2K曲线,有效提升测量精度。

夫兰克-赫兹演示实验中工频的相位干扰分析与消除

充氩管夫兰克-赫兹实验装置的示波器显示图像不稳定,其原因是夫兰克-赫兹管输出电流太小,受到环境中的工频电磁波的污染,以及能谱信号受到了噪声相位的干扰.从噪声中提取扫描触发信号,用来同步夫兰克-赫兹管的扫描信号,可以完全消除噪声相位的干扰.本文给出了不稳定图像的数学模型、解决方案及仿真结果.

频谱分析方法在弗兰克-赫兹实验中的应用

弗兰克-赫兹实验中定态能级间隔具有很强的周期性.本文借鉴频谱分析的方法,对弗兰克-赫兹实验数据进行处理,结果显示该方法准确确定出了定态能级间隔,结果有着很强的直观性及良好的处理效果.