标准模板 弗兰克-赫兹实验 深圳大学

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深圳大学实验报告课程名称:大学物理实验(二)

实验名称:弗兰克-赫兹实验

学院:信息工程学院

专业:电子信息工程班级:

组号:指导教师:

报告人:学号:

实验地点科技楼902

实验时间:年月18 日星期

实验报告提交时间:

弗兰克赫兹实验报告-有数据

弗兰克赫兹实验报告-有数据

弗兰克赫兹实验 作者 luckydog8686 实验背景:1914年,德国物理学家夫兰克和赫兹对勒纳用来测量电离电位的实验装置作了改进。他们采取慢电子(几个到几十个电子伏特)与单元素气体原子碰撞的办法,着重观察碰撞后电子发生什么变化(勒纳则观察碰撞后离子流的情况)。通过实验测量,电子和原子碰撞时会交换某一定值的能量,且可以使原子从低能级激发到高能级,独立证明了原子波尔理论的正确性,由此获得了1925年诺贝尔物理学奖。 一、实验目的 1.通过测定汞原子的第一激发点位,证明原子能记得存在。 2.学习测量微电流的方法。 二、实验原理 (一)原子能级 根据玻尔理论,原子只能处在一些不连续的定态中,每一定态相应于一定的能量,常称为能级。受激原子在能级间跃迁时,要吸收或发射一定频 率的光子。然而,原子若与具有一定 能量的电子发生碰撞,也可使原子从 低能级跃迁到高能级。夫兰克-赫兹 实验正是利用电子与原子的碰撞实现

这种跃迁的。电子在加速电压U的作用下获得能量,表现为电子的动能2 /2mv ,当2 /2n m eU mv E E ==-时,即可实现跃迁。若原子吸收能量0eU 。从基态跃迁到第一激发态,则称0 U 为第一激发电位或中肯电位。 汞原子基态之上的最低一组能级如右图所示。汞原子基态为由二个6s 电子组成的1 S ,较近的激发态为由一个6s 电子和一个6p 的电子构成的11P 单能级和32P , 3 1 P 和30P 组成的三能级。只有31P 为允许自发跃迁态:31 10 P S →,发出波长为253.7nm 的紫外光,对应能量为0 4.9U eV =。32P 和3 P 为亚稳态,因3110P S →的跃迁属于禁戒跃迁,所以通常把3 1 P 态称为汞的第一激发态。 (二)原理说明 实验原理图如图2和图3所示,充汞的夫兰克 -赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子。电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I 。 图3

弗兰克赫兹实验

弗兰克-赫兹实验 1.实验目的 (1)用实验的方法测定汞或氩原子的第一激发电位,从而证明原子分立态的存在; (2)练习使用微机控制的实验数据采集系统。 2.实验原理 根据玻尔的原子模型理论,原子是由原子核和以核为中心沿各种不同轨道运动的一些电子构成的。对于不同的原子,这些轨道上的电子束分布各不相同。一定轨道上的电子具有一定的能量。当同一原子的电子从低能量的轨道跃迁到较高能量的轨道时,原子就处于受激状态。若轨道1为正常态,则较高能量的2和3依次称为第一受激态和第二受激态,等等。但是原子所处能量状态并不是任意的,而是受到玻尔理论的两个基本假设的制约: (1)定态假设。原子只能处在稳定状态中,其中每一状态相应于一定的能量值Ei (i =1,2,3,…),这些能量值是彼此分立的,不连续的。 (2)频率定则。当原子从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时,就吸收或放出一定频率的电磁辐射。频率的大小取决于原子所处两定态之间的能量差,并满足如下关系: n m h E E ν=- 其中34 6.6310 h J s -=??称作普朗克常数。 原子状态的改变通常在两种情况下发生,一是当原子本身吸收或放出电磁辐射时,二是当原子与其他粒子发生碰撞而交换能量时。本实验就是利用具有一定能量的电子与汞原子相碰撞而发生能量交换来实现汞原子状态的改变。 由玻尔理论可知,处于基态的原子发生状态改变时,其所需能量不能小于该原子从基态跃迁到第一受激态时所需的能量,这个能量称作临界能量。当电子与原子碰撞时,如果电子能量小于临界能量,则发生弹性碰撞;若电子能量大于临界能量,则发生非弹性碰撞。这时,电子给予原子以跃迁到第一受激态时所需要的能量,其余能量仍由电子保留。 一般情况下,原子在受激态所处的时间不会太长,短时间后会回到基态,并以电磁辐射的形式释放出所获得的能量。其频率υ满足下式 g h eU ν= 式中g U 为汞原子的第一激发电位。所以当电子的能量等于或大于第一激发能时,原子就开始发光。 弗兰克-赫兹实验的原理可用图 来说明。其中弗兰克-赫兹管是一个具有双栅极结构的柱面型充汞四极管。第一栅极1G 的作用主要是消除空间电荷对阴极电子发射的影响提高发射效率。第一栅极1G 与阴极K 之间的电位差由电源G U 提供。电源f U 加热灯丝FF ,使旁热式阴极K 被加热,从而产生慢电子。扫描电源a U 加在栅极2G 和阴极K 之间,建立一个加速场,使得从阴极发出的电子被加速,穿过管内汞蒸汽朝栅极2G 运动。由于阴极到栅极2G 之间的距离比较大,在适当的汞蒸气压下,这些电子与汞原子可以发生多次碰撞。电源R U 在栅极2G 和极板P 之间建立一拒斥场,到达2G 附近而能量小于R eU 的电子不能到达极板。极板电路中的电流强度P I 用微电流放大器A 来测量,其值大小反映了从阴极到达极板的电子数。实验中保持R U 和G U 不变,直接测量极板电流P I 随加速电压a U 变化的关系。 加速电压a U 刚开始升高时,板极电流也随之升高,直到加速电压a U 等于或稍大于汞原子的第一激发电位,这时在栅极2G 附近电子与汞原子发生非弹性碰撞,把几乎全部的能量交给汞原子,使汞原子激发。这些损失了能量的电子不能越过R U 产生的拒斥场,到达板极的电子数减少,所以电流开始下降,继续增加a U ,电子在与汞原子碰撞后还能在到达2G 前被加

实验报告 弗兰克赫兹实验报告内容

弗兰克赫兹实验报告内容 弗兰克-赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据,对玻尔的原子理论是一个有力支持,那么,下面是给大家整理收集的弗兰克赫兹实验报告内容,供大家阅读参考。 弗兰克赫兹实验报告内容1 仪器 弗兰克-赫兹管(简称F-H管)、加热炉、温控装置、F-H管电源组、扫描电源和微电流放大器、微机X-Y记录仪。 F-H管是特别的充汞四极管,它由阴极、第一栅极、第二栅极及板极组成。为了使F-H管内保持一定的汞蒸气饱和蒸气压,实验时要把F-H管置于控温加热炉内。加热炉的温度由控温装置设定和控制。炉温高时,F-H管内汞的饱和蒸气压高,平均自由程较小,电子碰撞汞原子的概率高,一个电子在两次与汞原子碰撞的间隔内不会因栅极加速电压作用而积累较高的能量。温度低时,管内汞蒸气压较低,平均自由程较大,因而电子在两次碰撞间隔内有可能积累较高的能量,受高能量的电子轰击,就可能引起汞原子电离,使管内出现辉光放电现象。辉光放电会降低管子的使用寿命,实验中要注意防止。 F-H管电源组用来提供F-H管各极所需的工作电压。其中包括灯丝电压UF,直流1V~5V连续可调;第一栅极电压UG1,直流0~5V连续可调;第二栅极电压UG2,直流0~15V连续可调。 扫描电源和微电流放大器,提供0~90V的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F-H管的加速电压,供手动测量或函

数记录仪测量。微电流放大器用来检测F-H管的板流,其测量范围为10^-8A、10^-7A、10^-6A三挡。 微机X-Y记录仪是基于微机的集数据采集分析和结果显示为一体的仪器。供自动慢扫描测量时,数据采集、图像显示及结果分析用。 原理 玻尔的原子理论指出:①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……,处在这些状态的原子是稳定的,称为定态。原子的能量不论通过什么方式发生改变,只能是使原子从一个定态跃迁到另一个定态;②原子从一个定态跃迁到另一个定态时,它将发射或吸收辐射的频率是一定的。如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量,则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定: hv=|Em-En|(1) 式中:h为普朗克常量。 原子从低能级向高能级跃迁,也可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。本实验即让电子在真空中与汞蒸气原子相碰撞。设汞原子的基态能量为E1,第一激发态的能量为E2,从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是E2-E1。初速度为零的电子在电位差为U的加速电场作用下具有能量eU,若eU小于E2-E1这份能量,则电子与汞原子只能发生弹性碰撞,二者之间几乎没有能量转移。当电子的能量eU≥E2-E1时,电子与汞原子就会发生非弹性碰撞,汞原子将从电子的能量中吸收相当于E2-E1的那一份,使自己从基态跃迁到第一激发态,而多余的部分仍留给电子。设使电子具有E2-E1

大一计算机实验报告

深圳大学实验报告 课程名称:计算机基础(1)(文科) 实验项目名称:数据库应用 指导教师:宋广为专业: 报告人:李赓学号:2010040679 班级:管院12 班实验时间:2010.11.30 实验报告提交时间:2010.12.14 指导教师批阅意见: 成绩评定: 指导教师签字: 年月日 注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。

实验目的与要求: 1.加深对数据库管理系统的直观认识和理解。 2.掌握Access 2003 数据库的创建和打开方式。 3.掌握Access 2003 中数据表的数据和创建方法。 4.掌握Access 2003 中窗体、查询、报表和数据访问页的设计和创建方法。 实验步骤及内容: 1.Access 2003的启动与退出 执行“打开”→“所有程序”→“Microsoft office”→“Microsoft office Access 2003” 命令,或双击桌面上的Access 2003 快键图标,打开Microsoft Access 应用程序 窗口。 2.Access 2003中数据库的创建与打开 执行“文件”→“新建”命令,在主窗口右侧“新建文件”任务窗格的“新建” 栏中单击“空数据库…”,弹出“文件新建数据库”对话框,提示用户指定新建 数据库的位置和名称。 将新建的数据库文件保存在“我的文档”位置。在“文件名”文本框中输入“课 程管理”,“保存类型”列表框中选择“Microsoft office access 数据库(*.mbd)”, 然后单击“创建”按钮。 如果要打开以前建立的数据库文件,则可以在access 主菜单下,执行“文件” →“打开”命令,弹出“打开”对话框,然后在该对话框中选取已经存在的数据 库文件,再单击“打开”按钮。 3.Access 2003 中数据表的创建 设在课程管理数据库中包含“开设课程表”“教书授课信息表”“学生选课信息表” 打开“课程管理”数据库文件,在窗口左侧“对象”列中单击“表”按钮,然后 在窗口右侧双击“使用设计器创建表”,弹出表设计视图。 执行“文件”→“保存”命令,或单击工具栏上的保存图标,弹出“另存为”对 话框,在其中输入“开设课程表”,单击“确定”按钮,即可在数据库中成功创 建“开设课程表”。 执行“文件”→“关闭”命令,或单击菜单栏所在行最右边的关闭按钮,返回“课 程管理”数据库的主窗口。在表对象中双击刚才创建的“开设课程表”,在弹出 的“数据表视图”中逐一输入开课信息,然后执行“文件”→“保存”命令,或 单击工具栏上的保存图标。 执行“文件”→“关闭”命令,或单击菜单栏所在行最右边的关闭按钮,返回“课 程管理”数据库的主窗口。再采用完全类似的方式,闯将“教师授课信息表”和 “学生选课信息表”。 4.Access 2003 中查询的创建 在主窗口左侧的“对象”列中单击“查询”按钮,然后在窗口右侧双击“使用向导创建查询”。在弹出的“简单查询向导”对话框的“表/查询”下拉列表框中选择“表:学生选课信息表”,单击“可用字段”中的“CID”,再单击对话框中的“>” 按钮,将“CID”字段导入“选定的字段”中。采用同样的方式,将“SNO”和“Sname” 字段导入“选定的字段”中。 单击“下一步”按钮,在弹出的对话框中选择“明细”单选框。 单击“下一步”按钮,在弹出对话框的“请为查询指定标题”文本框中输入“选修大学英语课程的学生”,同时选择“修改查询设计”单选框。 单击“完成”按钮,弹出查询设计视图。

实验七 弗兰克 赫兹实验

实验七弗兰克—赫兹实验 1913年,丹麦物理学家玻尔(N.Bohr)在卢瑟福原子核式模型的基础上,结合普朗克的量子理论提出了原子能级的概念并建立了原子模型理论,成功地解释了原子的稳定性和原子的线状光谱现象,成为原子物理学发展史上的一个重要里程碑。在玻尔原子结构理论发表的第二年,弗兰克(J.Frank)和赫兹(G .Hertz)在研究汞放电管的气体放电现象时,发现透过汞蒸气的电子流随电子能量呈现周期性的变化,同年又观察到汞光谱线253.7nm 的发射光谱。1920年,弗兰克他们改进了装置,测得了汞原子的亚稳能级和较高的激发能级,进一步证明了原子内部量子化能级的存在,以及原子发生跃迁时吸收和发射的能量是完全确定的、不连续的,给玻尔的原子理论提供了直接的而且是独立于光谱研究方法的实验证据。弗兰克和赫兹由于他们在实验上的卓越成就,共同获得了1925年的诺贝尔物理学奖。弗兰克—赫兹实验至今仍是探索原子内部结构的主要手段之一。 一、实验目的 1.通过测定氩原子的第一激发电位,证明原子能级的存在,了解弗兰克和赫兹研究原子内部结构的基本思想和方法。 2.了解电子与原子碰撞和能量交换的微观图象以及影响这个过程的主要物理因素。 二、实验仪器 FD-FH-1型弗兰克—赫兹仪、双踪示波器。 三、实验原理 玻尔的原子模型指出:原子是由原子核和核外电子组成的。原子核位于原子的中心,电子沿着以核为中心的各种不同直径的轨道运动。对于不同的原子,在轨道上运动的电子分布各不相同。 在一定轨道上运动的电子,具有对应的能量。当一个原子内的电子从低能量的轨道跃迁到较高能量的轨道时,该原子就处于一种受激状态。如图35-l 所示,若轨道Ⅰ上为正常状态,则电子从轨道Ⅰ跃迁到轨道Ⅱ时,该原子处于第一激发态;若电子跃迁到轨道Ⅲ,原子处于第二激发态。图中,E 1、E 2、E 3分别是与轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相对应的能量。当原子状态改变时,伴随着能量的变化。若原子从低能级E n 态跃迁到高能级E m 态,则原子需吸收一定的能量△E m n E E E ?=-(35-1)

深大实验报告模板

深 圳 大 学 实 验 报 告 课程名称: 实验项目名称: 学院: 专业: 指导教师: 报告人: 学号: 班级: 实验时间: 实验报告提交时间: 教务部制 强看线敷设线盒处检测处电气课与相互过度工作资料试试过了解试高中试技,并且作,并差动保要保护

实验目的与要求: 方法、步骤: 、管路敷设技术通过管线不仅可以解决吊顶层配置不规范高中资料试卷问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行 高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况 ,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

弗兰克—赫兹实验报告

弗兰克—赫兹实验

一、实验目的 1、了解弗兰克--赫兹试验的原理和方法; 2、学习测定氩原子的第一激发电位的方法; 3、证明原子能级的存在,加强对能级概念的理解。 二、实验原理 玻尔提出的原子理论指出:原子只能较长地停留在一些稳定的状态。原子在这种状态时,不发射或吸收能量。各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔得。原子的能量不论通过什么方式改变,它只能从一个状态跃迁代另一个状态。原子从一个状态跃迁到另一个状态而发射或吸收能量时,辐射的频率是一定的。于是有如下关系: n E m E hv -=, 式中,h 为普朗克常数。为了使原子从低能级想高能级跃迁,可以通过具有一定能量的电子与燕子相碰撞进行能量交换的办法来实现。 图1 弗兰克-赫兹管结构图 夫兰克一赫兹实验原理(如图1所示),阴极K ,板极A ,G 1 、G 2分别为第一、第二栅极。

K-G 1-G 2加正向电压,为电子提供能量。1G K U 的作用主要是消除空间电荷对阴极电子发射的影响,提高发射效率。G 2-A 加反向电压,形成拒斥电场。 电子从K 发出,在K-G 2区间获得能量,在G 2-A 区间损失能量。如果电子进入G 2-A 区域时动能大于或等于e 2G A U ,就能到达板极形成板极电流I . 电子在不同区间的情况: 1. K-G 1区间 电子迅速被电场加速而获得能量。 2. G 1-G 2区间 电子继续从电场获得能量并不断与氩原子碰撞。当其能量小于氩原子第一激发态与基态的能级差 E =E 2E 1 时,氩原子基本不吸收电子 的能量,碰撞属于弹性碰撞。当电子的能量达到E ,则可能在碰撞中被氩原子吸收这部分能量,这时的碰撞属于非弹性碰撞。 E 称为临界能量。 3. G 2-A 区间 电子受阻,被拒斥电场吸收能量。若电子进入此区间时的能量小于eU G2A 则不能达到板极。 由此可见,若eUG2K< E ,则电子带着 eUG2K 的能量进入G2-A 区域。随着UG2K 的增加,电流I 增加(如图2中Oa 段)。 若eUG2K = E 则电子在达到G2处刚够临 界能量,不过它立即开始消耗能量了。继续增大 UG2K ,电子能量被吸收的概率逐渐增加,板极电流逐渐下降(如图2中ab 段)。 继续增大UG2K ,电子碰撞后的剩余能量也增加,到达板极的电子又会逐渐增多(如图2中bc 段)。 若eUG2K>n E 则电子在进入G2-A 区域之前可能n 次被氩原子碰撞而损 失能量。板极电流I 随加速电压 2G K U 变化曲线就形成n 个峰值,如图2所示。 图2弗兰克-赫兹实验2 G K U ~I 曲线 a b c I (nA) 2G K (V) U O U 1 U 2 U 3 U 4 U 5 U 6 U 7

DSP实验报告-深圳大学-自动化

深圳大学实验报告课程名称:DSP系统设计 实验项目名称:DSP系统设计实验 学院:机电与控制工程学院 专业:自动化 指导教师:杜建铭 报告人1:. 学号:。班级:3 报告人2:. 学号:。班级:3 报告人3:. 学号:。班级:3 实验时间: 实验报告提交时间: 教务处制

实验一、CCS入门试验 一、实验目的 1. 熟悉CCS集成开发环境,掌握工程的生成方法; 2. 熟悉SEED-DEC2812实验环境; 3. 掌握CCS集成开发环境的调试方法。 二、实验仪器 1.TMS320系列SEED-DTK教学试验箱24套 2. 台式PC机24台 三、实验内容 1.仿真器驱动的安装和配置 2. DSP 源文件的建立; 3. DSP程序工程文件的建立; 4. 学习使用CCS集成开发工具的调试工具。 四、实验准备: 1.将DSP仿真器与计算机连接好; 2.将DSP仿真器的JTAG插头与SEED-DEC2812单元的J1相连接; 3.启动计算机,当计算机启动后,打开SEED-DTK2812的电 源。SEED-DTK_MBoard单元的+5V,+3.3V,+15V,-15V的电源指示灯及SEED-DEC2812的电源指示灯D2是否均亮;若有不亮,请断开电源,检查电源。 五、实验步骤 (一)创建源文件 1.进入CCS环境。

2.打开CCS选择File →New →Source File命令 3.编写源代码并保存 4.保存源程序名为math.c,选择File →Save 5.创建其他源程序(如.cmd)可重复上述步骤。 (二)创建工程文件 1.打开CCS,点击Project-->New,创建一个新工程,其中工程名及路径可任意指定弹 出对话框: 2.在Project中填入工程名,Location中输入工程路径;其余按照默认选项,点击完成 即可完成工程创建; 3.点击Project选择add files to project,添加工程所需文件;

镍的硫酸溶液中的钝化行为-实验报告模板副本

深圳大学实验报告 课程名称:物理化学实验(2) 实验项目名称:实验一镍的硫酸溶液中的钝化行为学院:化学与化工学院 专业: 指导教师: 报告人:学号:班级: 实验时间: 实验报告提交时间: 教务部制

2.动态法控制电极电势以较慢的速度连续地改变(扫描),并测量对应电势下的瞬间电流值,并以瞬时电流与对应的电极电势作图,获得整个的极化曲线。所采用的扫描速度(即电势变化的速率)需要根据研究体系的性质选定。一般来说,电极表面建立稳态的速度愈慢,则扫描速率也应愈慢,这样才能使所测得的极化曲线与采用静态法接近。 上述两种方法都已获得了广泛的应用。从测定结果的比较可以看出,静态法测量结果虽较接近稳态值,但测量时间太长。本实验采用动态法。 线性电位扫描示意图钝化曲线示意图用动态法测量金属的阳极极化曲线时,对于大多数金属均可得到如图所示的形式。图中的曲线可分为四个区域: (1)AB段为活性溶解区,此时金属进行正常的阳极溶解,阳极电流随电位的变化符合Tafel公式。 (2)BC段为过渡钝化区,电位达到B点时,电流为最大值,此时的电流称为纯化电流(I钝),所对应的电位称为临界电位或钝化电位(E钝),电位过B点后,金属开始钝化,其溶解速度不断降低并过渡到钝化状态(C点之后)。 (3)CD段为弱定钝化区。在该区域中金属的溶解速度基本上不随电位而改变。此时的电流密度称为钝态金属的稳定溶解电流密度。 (4)DE段为过钝化区,D点之后阳极电流又重新随电位的正移而增大。此时可能是高价金属离子的产生,也可能是水的电解而析出O2,还可能是两者同时出现。 三、实验仪器及试剂 DHZ型电化学工作站测量系统,电脑 电解池(三颈瓶) 研究电极:镍电极 参比电极:双液接饱和甘汞电极(SCE) 辅助电极:铂电极 0.5 moldm-3 H2SO4溶液 饱和氯化钾溶液

弗兰克-赫兹实验实验报告

弗兰 克-赫兹实验 一实验目的 通过测定汞原子的第一激发电位,证明原子能级存在。 二实验原理 1激发电势 玻尔的原子能级理论 (1)原子只能长时间的停留在一些稳定的状态,(简称定态)。原子在这些状态时,不发射或吸收能量;各定态有一定的能量,其数值是彼此分隔的。原子的能量不论通过什么方式发生改变,它只能从一个定态跃迁到另一个定态。 (2)原子从一个定态跃迁到了另一个定态而发射或吸收一定的能量,辐射频率是一定的,满足 n m E E hv -=(1) 原子实现能级跃迁的途径之一,就是通过具有一定能量的电子与原子碰撞的方式来实现的。 设初速度为零的电子在电势差为U 的加速电场作用下,获得的能量为eU ,当具有这种能量的电子与稀薄气体中的原子发生碰撞时,就会发生能量交换,如以E 1带表汞原子的基态能量,E 2代表汞原子第一激发态的能量,那么当汞原子从电子传递来的能量恰好为 120E E eU -=(2) 时,汞原子就会从基态跃迁到第一激发态。相应的电势差称为汞的第一激发电势(中肯电势)。 夫兰克-核子实验原理如图1示。 在充汞的夫兰克赫兹管中, GK 供电子加速。在板极A 和栅极G 示。当电子通过KG 空间进入GA 空间时,如果有较大的能量(≥eU AG ),就能冲过反向拒斥电场而到达板极形成电流,为微电流计PA 检测出。如果电子在KG 空间与汞原子碰

撞,把自己的一部分能量给了汞原子而使后者激发的话,电子本身剩余的能量很少,以致功过栅极后不足以克服拒斥电场而被折回到栅极。这时,通过微电流计的电流将显着的减小。 实验时,观察电流计的电流随U GK 逐渐增加时的现象。如果原子能级确实存在的话,而且基态与第一激发态有确定的能量差,就能观察到如图3示的I A -U GK 曲线。曲线反映了汞原子在KG 空间与电子进行能量交换的情况。当KG 空间电压逐渐增加时,电子在KG 空间被加速而取得越来越大的能量。但起始阶段,由于电压较低,电子的能量较少,即使在运动过程中它与原子碰撞也只有较少的能量交换(弹性碰撞)。穿过栅极的电子形成的板流IA 将随栅极电压的增加而增大(图中OA 段)。当KG 间的电压达到汞原子的第一激发电势U0时,电子在栅极附近与汞原子相碰撞,将自己从加速电场中获得的全部能量都交给后者,并且使后者从基态激发到第一激发态。而电子本身由于能量全部交给了汞原子,即使穿过了栅极也不能克服拒斥电场而被折回栅极。所以板极电流IA 将显着减小(图AB 段)。随着栅极电压的正家,电子的能量也随着增加,在与汞原子碰撞后还留下足够的能量,可以克服反向拒斥电场而达到板极A ,这时电流有开始上升(BC 段)。直到KG 间电压是二倍的汞原子的第一激发电势时,电子在KG 空间又会因为二次碰撞而失去能量,因而又造成了第二次板极电流的下降(CD 段),同理 0nU U GK =(n=1,2,3,……)(3) 凡符合(3)式的地方板极电流都会下跌,形成规则起伏变化的IA-UGK 曲线。而各次板极电流下降相对应的阴、栅极电压差m m U U -+1应该是汞原子的第一激发电势。 三实验仪器 FH-1A 夫兰克-赫兹实验仪(加热炉、微电流测量放大器)、温度计。 四实验内容及步骤 1、正确连接线路,A 、G 、H 、K 连线一一对应,不可混接或短路。 2、将微电流放大器,工作选择置于DC ,工作状态置于R ,栅极电压调到最小,预热5分钟。 3、接通加热炉电源,温度升至180℃时调零(10-5档位)和满度(FULL )。 4、缓慢增加栅极电压,粗略全面观察一次IA 的起伏变化,当μA 表满度时相应的改变倍率。

深圳大学实验报告

深圳大学实验报告 课程名称:连续式与分页式主存管理的模拟实现 实验项目名称:进程的控制 学院:信息工程学院(软件学院) 专业:软件工程 指导教师:白鉴聪 报告人:罗城龙学号:20XX151095班级:软件1班 实验时间:20XX/6/20 实验报告提交时间:20XX/6/20 教务处制 实验目的与要求: 模拟在连续分配与分页管理两种方式下,主存空间的分配与回收,帮助学生加深了解存储器管理的工作过程。

方法、步骤: 1、根据例程,尝试采用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法其中的一种 或多种算法实现3.2.1的动态分区分配。算法思想请参考课本P108-109的分区分配算法。 2、根据例程,尝试实现3.2.1的分区回收功能。 3、根据例程,尝试实现3.2.2的分页系统功能 4、至少完成上述三项实验内容中的一个。 5、自行设定内存总空间,大小单位为KB,分页管理需要设定每个页的大小。 6、随机设置当前内存分配状态。 7、自行设计作业队列,队列中至少要有5个作业,设定各个作业空间大小,大小要适 中。 8、输出结果要尽量详细清晰,如果输出内容比较多,可以考虑把输出结果保存到文件 中,通过文件来查看。 9、程序代码要尽量加入注释,提高程序的清晰度与可读性。 10、在实验报告中,一方面可以对实验结果进行分析,一方面可以对两种分配方式 进行比较,分析它们的优劣。

实验过程及内容: 循环首次适应算法: 关键源代码: 1.MEM * temp=NULL;//声明一个MEM的指针,用于保留循环的开始位置2.void init() //在初始化函数init()最后加一个语句,用于 { //指针temp的初始化,因为它开始也要指向空 ……… //链的起始 temp = empty; } 3.实现关键函数 void mem_alloc_loop(MEM *pjob) { MEM * pr; //循环首次适应算法 pr = temp; while (pr != NULL) { if (pr->length > pjob->length) { pjob->head = pr->head; //直接把作业数据块插入已分配队列 alloc_insert(pjob);//插入作业数据块到已分配队列 //产生碎片,需要修改被分配空闲区的参数 //产生小碎片,pr指向它 pr->head = pr->head + pjob->length; pr->length = pr->length - pjob->length; temp=pr->link;//指向分配后的下一个指针 printf("!!!!!%s分配成功!!!!!\n", pjob->name); break; } if (pr->length == pjob->length) //刚好满足 { pjob->head = pr->head; //直接把作业数据块插入已分配队列 temp=pr->link;//指向分配后的下一个指针 alloc_insert(pjob); empty_remove(pr); //从空闲队列中删除该空闲区 printf("!!!!!%s分配成功!!!!!\n", pjob->name); break; } //空闲块太小,则指向下一个空闲块。 if (pr->length < pjob->length) { pr = pr->link; } } if(pr==NULL) { pr=empty;

弗兰克赫兹实验

Franck-Hertz 实验 根据光谱分析等建立起来的玻尔原子结构模型指出原子的核外电子只能量子化的长存于各稳定能态E n (n =1,2,…,),它只能选择性地吸收外界给予的量子化的能量差值(E n - E k ),从而处于被激发的状态;或电子从激发态选择性地释放量子化的能量E n -E k =h γnk ,回到能量 较低的状态,同时放出频率为h γ nk 的光子。其中h 为普朗克常数。 夫兰克——赫兹实验仪重复了上述电子轰击原子的实验,通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换,使原子从低能级跃迁到高能级,直接观测到原子内部能量发生跃变 时,吸收或发射的能量为某一定值,从而证明了原子能级的存在及波尔理论的正确性。 一、实验要求 1.通过测氩原子第一激发电位,了解Franck 和Hertz 在研究原子内部能量量子化方面所采用的实验方法。 2.了解电子和原子碰撞和能量交换过程的微观图像。 二、实验仪器 FH —1A Franck-Hertz 实验仪。 三、工作原理 充氩四极Franck-Hertz 实验原理图如图2.1所示 图2.1 Franck-Hertz 实验原理图 电子与原子的碰撞过程可以用一下方程描述: E V M v m MV v m e e ?+'+'=+22222/12/12/12/1 (2.1)

式中: m e ——原子质量; M ——电子质量; v ——电子碰撞前的速度; v’——电子碰撞后的速度; V ——原子碰撞前的速度; V’——原子碰撞后的速度; ΔE ——原子碰撞后内能的变化量。 按照波尔原子能级理论, ΔE=0 弹性碰撞; (2.2) ΔE=E 1-E 0 非弹性碰撞; 式中: E 0 ——原子基态能量; E 1——原子第一激发态能量。 电子碰撞前的动能2 2/1v m e < E 1-E 0时,电子与原子的碰撞为完全弹性碰撞,ΔE=0 ,原子仍然停留在基态。电子只有在加速电场的作用下碰撞前获得的动能2 2/1v m e ≥ E 1-E 0,才能在电子产生非弹性碰撞,使得电子获得某一值(E 1-E 0)的内能从基态跃迁到第一激发态,调整加速电场的强度,电子与原子由弹性碰撞到非弹性碰撞的变化过程将在电流上显现出来。 Franck-Hertz 管即是为此目的而专门设计的。 在充入氩气的F-H 管中(如图2.1所示),阴极K 被灯丝加热发射电子,第一栅极(G1)与阴极K 之间的电压 V G1K 约为1.5V ,其作用是消除空间电荷对阴极K 的影响。当灯丝加热时,热阴极K 发射的电子在阴极K 与第二栅极(G2)之间正电压形成的加速电场作用下被加速而取得越来越大的动能,并与V G2K 空间分布的气体氩原子发生如 (2.1) 式所描述的碰撞而进行能量交换。第二栅极(G2)和A 极之间的电压称为拒斥电压,起作用是使能量损失较大的电子无法达到A 极。 阴极K 发射的电子经第一栅极(G1)选择后部分电子进入G1G2空间,这些电子在 加速下与氩原子发生碰撞。初始阶段, V G2K 较低,电子动能较小,在运动过程中与氩原子作弹性碰撞,不损失能量。碰撞后到达第二栅极(G2)的电子具有动能22/1v m e ',穿过G2后将受到V G2K 形成的减速电场的作用。只有动能 2 2/1v m e '大于eV G2A 的电子才能到达阳极A 形成阳极电流I A ,这样,I A 将随着V G2K 的增加而增大,如图 I A — V G2K 曲线Oa 段所示。 当V G2K 达到氩原子的第一激发电位13.1V 时,电子与氩原子在第二栅极附近产生非弹性碰撞,电子把从加速电场中获得的全部能量传给氩原子,使氩原子从较低能级的基态跃迁到较高能级的第一激发态。而电子本身由于把全部能量给了氩原子,即使他能穿过第二栅极

弗兰克赫兹含思考题

弗兰克赫兹含思考题

西安交通大学实验报告 成绩 第1 页(共9 页)课程:_______近代物理实验_______ 实验日期:年月日 专业班号______组别_______交报告日期:年月日 姓名__Bigger__学号__报告退发:(订正、重做) 同组者__ ________教师审批签字: 实验名称:弗兰克-赫兹实验 一、实验目的 1)通过测氩原子第一激发电位,了解Franck和Hertz在研究原子内部能量量 子化方面所采用的实验方法。 2)了解电子和原子碰撞和能量交换过程的微观图像。 二、实验仪器 FH—1A、Franck-Hertz实验仪、示波器等。 三、实验原理 图1是充氩四极Franck-Hertz实验原理图。

图1 Franck-Hertz 实验原理图 电子与原子的碰撞过程可以用一下方程描述: 22221111 ''2222 e e m v MV m v MV E +=++? (2.1) 式中: m e ——原子质量; M ——电子质量; v ——电子碰撞前的速度; v ’——电子碰撞后的速度; V ——原子碰撞前的速度; V ’——原子碰撞后的速度; ΔE ——原子碰撞后内能的变化量。 按照波尔原子能级理论, ΔE = 0 弹性碰撞; ΔE = E 1 - E 0 非弹性碰撞; 式中: E 0——原子基态能量; E 1——原子第一激发态能量。 电子碰撞前的动能1/2m e v 2 < E 1 - E 0时,电子与原子的碰撞为完全弹性碰撞,ΔE = 0,原子仍然停留在基态。电子只有在加速电场的作用下碰撞前获得的动能1/2m e v 2 ≥ E 1 - E 0,才能在电子产生非弹性碰撞,使得电子获得某一值(E 1 - E 0)的内能从基态跃迁到第一激发态,调整加速电场的强度,电子与原子由弹性碰撞到非弹性碰撞的变化过程将在电流上显现出来。Franck-Hertz 管即是为此目的而专门设计的。 在充入氩气的F-H 管中(如图2所示),阴极K 被灯丝加热发射电子,第一栅极(G1)与阴K 之间的电压V G1K 约为1.5V ,其作用是消除空间电荷对阴极K 的影响。当灯丝加热时,热阴极K 发射的电子在阴极K 与第二栅极(G2)之间正电压形成的加速电场作用下被加速而取得越来越大的动能,并与V G2K 空间分布的气体氩原子发生如(2.1)式所描述的碰撞而进行能量交换。第二栅极(G2)和A 极之间的电压称为拒斥电压,起作用是使能量损失较大的电子无法达到A

弗兰克赫兹实验报告

弗兰克-赫兹实验 一.实验目的 测量F-H 管传统情况下加速电压与板极电流的关系曲线。 二.实验原理 1.激发电势 (1)玻尔的原子理论 原子只能较长地停留在定态,原子在这些状态时,不发射也不吸收能量。各定态有一定的能量,其数值是彼此分割的。原子的能量不论通过什么方式发生改变,它只能从一个定态跃迁到另一个定态。 原子从一个定态跃迁到另一个定态而发射或吸收辐射时,辐射频率是一定的,如果用 m E 和n E 分别表示有关两定态的能量,辐射的频率ν决定如下关系: n m E E h -=ν 式中,h 为普朗克常量,为了使原子从低能级向高能级跃迁,可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换的办法来实现。 (2)设初速度为零的电子在电势差为0U 的加速电场作用下,获得能量 0eU ,当具有这种能量的汞电子与稀薄气体的原子发生碰撞时,就会发生能量 交换。如以1E 代表汞原子的基态能量,2E 代表汞原子的第一激发态能量,那么当汞原子吸收从电子传递来的能量恰为 021eU E E =- (1) 汞原子就会从基态跃迁到第一激发态,相应的电势差称为汞的第一激发电势。测定出这个电势差0U ,就可以根据公式(1)求出汞原子的基态和第一激发态之间的能量差了。 2.弗兰克-赫兹管 K5BKGP]BYN.png" \* MERGEFORMATINET K5BKGP]BYN.png" \* MERGEFORMATINET

图一: 21G G 短接, 21G G 为等势区,电子由热阴极发出,经加速电压 K G U 2使电 子加速,电子可达到任意位置。如果电子在空间中与汞原子碰撞,把自己一部分能量传给汞原子。从阴极射出来的电子能量不同,从小到大分布,能量大的原子 传递给汞原子能量,先进入激发状态。 图二:加速电压的正极接G 1;图三:加速电压的正极接G 2。这样连接的电路 ,能保证没有热电子打到板极上,只有正离子会从加速电压正极向板极加速运动。此时由于原子电离可以测到板极电流。 三.实验装置 1.弗兰克--赫兹管 弗兰克-赫兹管为实验仪的核心部件,弗兰克-赫兹管采用间热式阴极、双栅极和板极的四极形式,各极均为圆筒状。弗兰克--赫兹管充汞气,玻璃封装。 2.工作电源:F —H 管电源组用来提供F —H 管各极所需的工作电压。其中包括灯丝电压UF ,直流0V ~6.3V 连续可调;第一栅极电压UG1K ,直流0~5V 连续可调;第二栅极电压UG2K ,直流0~100V 连续可调。 3.扫描电源和微电流放大器:提供0~12V 的手动可调直流电压或自动慢扫描输出锯齿波电压,作为F —H 管的加速电压,供手动测量或函数记录仪测量。 4.微电流测量仪:微电流放大器用来检测F —H 管的板流。 四.实验内容 1.了解弗兰克--赫兹管的结构

深圳大学 实验报告数字逻辑数据选择器

深圳大学实验报告 课程名称:数字逻辑与数字系统 实验项目名称:数据选择器 学院:计算机与软件学院 专业: 指导教师:雷海军 报告人:林庆遂学号:2011150026 班级:1班实验时间:2012-11-09 实验报告提交时间:2012-11-13 教务处制

一、实验要求 (1)画出所设计的实验电路; (2)自拟表格,并记录静态测试的结果。 二:实验仪器及材料: 1.RXS—1B数字电路实验箱 2.器件 74LS00 四2输入与非门 1片 74LS153 双4选1数据选择器 1片 三、实验任务: 任务一:74LS153的功能测试 将74LS153插入实验系统的IC空插座上。按图接线,把数据输入端1D3、1D2、1D1、1D0,控制输入端A1、A0和使能端1ST接至数字电路实验箱的任 意7个逻辑电平开关,输出1Y接至实验箱电平显示器的任意LED,设计表中的输入状态并将测试结果填入表中。 图1、74LS153功能测试的接线图 任务二:用74LS153设计电机控制电路 某工厂有三个车间和一个自备的电站,站内有两台发电机X和Y。Y的发电能力是X的两倍。如果一个车间开工,启动X就能满足要求;如果两个车间开工,启动Y就能满足;如果三个车间同时开工,则X和Y都应启动。 设计控制发电机X和Y启动逻辑电路。 (1)设计方法提示。设三个车间为A、B、C,开工为“1”,停工为“0”;

发电机X和Y启动为“1”,停止为“0”。可按题意列出A、B、C和X、Y 之间的关系真值表,然后经化简求出X和Y与变量A、B、C的函数表达式。 要求用 74LS153及必要的与非门来实现。 (2)实验方法提示。静态测试方法的输入为固定逻辑电平1和0信号,输入信号的改变由实验者来控制。这时输出状态变化极慢,人眼可观察到。 此方法是最基本数字电路功能测试方法。 先将A、B、C端分别接到实验的任意三个逻辑电平开关,再将输出端X 和Y分别接至实验箱任意两个LED。然后操纵三个逻辑开关(代表车间开工情况)观察两只指示灯的发光情况,最后根据测试结果验证所设计的电路是否满足任务要求。 四、实验结果与数据分析: 任务一: 表1. 74LS153功能表 任务二: 对于X 由表可得:D0=C,D1=C,D2=C,D3=C 对于Y

弗兰克赫兹实验思考题

1、夫兰克-赫兹实验中,发生什么过程导致U-I 曲线? 玻尔原子模型理论指出: 1. 原子只能处在一些不连续的稳定状态(定态)中,其中每一定态相应于一定的能量Ei(i=1, 2, 3, …m …n)。 2.当一个原子从某定态Em 跃迁到另一定态En 时,就吸收或辐射一定频率的电磁波,频率的大小决定于两定态之间的能量差En —Em ,并满足以下关系: h ν=En —Em 式中普朗克常数h=6.63×10-34J ·s 。 原子在正常情况下处于基态,当原子吸收电磁波或受到其他有足够能量的粒子碰撞而交换能量时,可由基态跃迁到能量较高的激发态。从基态跃迁到第一激发态所需要的能量称为临界能量。当电子与原子碰撞时,如果电子能量小于临界能量,则发生弹性碰撞,电子碰撞前后能量不变,只改变运动方向。如果电子动能大于临界能量,则发生非弹性碰撞,这时电子可把数值为△E=En —E1的能量交给原子(En 是原子激发态能量,E1是基态能量),其余能量仍由电子保留。 如初始能量为零的电子在电位差为U0的加速电场中运动,则电子可获得的能量为eU0;如果加速电压U0恰好使电子能量eU0等于原子的临界能量,即eU0=E2—E1,则U0称为第一激发电位,或临界电位。测出这个电位差U0,就可求出原子的基态与第一激发态之间的能量差E 2—E 1。 原子处于激发态是不稳定的。不久就会自动回到基态,并以电磁辐射的形式放出以前所获得的能量,其频率可由关系式h ν=eU0求得。在玻尔发表原子模型理论的第二年(1914),夫兰克(James Franck,1882—1964)和赫兹(Gustav Hertz,1887—1975)参照勒纳德创造反向电压法,用慢电子与稀薄气体原子(Hg ;He )碰撞,经过反复试验,获得了图2的曲线。 实验原理如图3所示,在充氩的夫兰克-赫兹管中,电子由阴极K 发出,阴极K 和第一栅极G1之间的加速电压K G V 1 及与第二栅极G2之间的加速电压K G V 2使电 图3 夫兰克-赫兹原理图 子加速。在板极A 和第二栅极G2之间可设置减速电压A G V 2 ,管内空间电压分布见图4。 图4 夫兰克-赫兹管内空间电位分布原理图 注意:第一栅极G1和阴极K 之间的加速电压K G V 1约1.5伏的电压,用于消除阴极电压散射的影响。 当灯丝加热时,阴极的外层即发射电子,电子在G1和G2间的电场作用下被加速而取得越来越大的能量。但在起始阶段,由于电压K G V 2较低,电子的能量较小, 即使在运动过程中,它与原子相碰撞(为弹性碰撞)也只有微小的能量交换。这样,穿过第二栅极的电子所形成的电流A I 随

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