原子只能较长久地停留在一 些稳定的能量状态(简称定态), 它的能量不可能连续变化而只 能是突变，即“跃迁”原子从 一个定态跃迁到另一个定态而 发射或吸收能量，辐射的频率 是一定的： 放出 能量 吸收 能量 以电量为e电子，在电位差 V1的加速电场作用下，来使 原子从基态能E。跃迁到第一 激发态能量E1 实验原理 当电子的加速电压V原子第一激发电势V1 电子与原子碰撞没有发生动能与内能的交换， 为“弹性碰撞” 电子碰撞前后速率不变 当电子的加速电压V原子第一激发电势V1 电子与原子碰撞发生动能与内能的交换 为“非弹性碰撞” 电子碰撞后速度变慢，原子会辐射光子 K G1G2 P A VG1VG2VP VF F IP F:阴极加热丝 K:阴极 G1:控制栅极 G2:加速栅极 P:板极 F-H管 EeVp 电子穿越G2P形成电流 。 EeVp 电子未能穿越 G2P到达板极 形成电流，栅 极电流为零 随着VG2增大，能够穿越G2P 的电子数量越来越多，IP增大。 随着VG2增大，电子与原子碰撞交出能 量给原子的电子比例增多，电子能量 损失后未能穿越G2P区，电流减小。 继续增高 VG2，电子与原 子碰撞失去能 量后剩余能量 足以穿越G2P 区的电子的比 例越来越多,电 流增大. O Ip VG2 实验仪器 电源开关 VG2输出IP输出 自动/手动快速/慢速 电压 显示 选择 IP显示 IP放大选择电压显示 VF调节 VG1调节 VP调节 VG2调节 电源选择X-Y自动 Y-IpDC DCDC X-VG2 X-左右 Y-上下1V 2V 实验内容 利用示波器观察IP-VG2关系曲线 连续记录VG2与IP值. 描绘出IP-VG2关系曲线. 测量出氩的第一激发电位V0. 数据处理 实验数据表 UG2 ( 10v) IP (10-8A) UG2 ( 10v) IP 10-8A ) UG2 ( 10v) IP (10-8A ) 求相对误差，理论值11.61V，得出实 验结论 实验曲线-用坐标纸 如何计算本实验中氩原子所辐射的波长？ 思考题 可能两个原因，一，电压越大各个方 向随机的热电子更可能向阳极运动， 二，电场越大电子被加速的越快，能 量越大的电子越容易与中性气体分子 碰撞产生并使其激发产生新的自由电 子。