文档介绍：弗兰克－赫兹实验
1．实验目的
用实验的方法测定***或氩原子的第一激发电位，从而证明原子分立态的存在；
练****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相应接线端。背面由玻璃观察窗，可观察到受激原子 从高能态返回到正常态时所辐射的光。加热炉外形如图所示。
（3） 温度控制仪。它由交流温控电桥、交流放大器、相敏放大器、控温执行继电器四部分 组成。控温范围20°C〜300°C，控温精度±1°C，同时也能指示被控温度大小。
（4） 稳压电源。稳压电源输出分为三组，均可调节。第一组作为灯丝电压，第二组作为拒 斥场电压，第三组作为控制栅电压。
（5） 扫描电源。用以改变加速电压Ua。输出波形：锯齿波，三角波。扫描方式：手动，自 动。扫描电源上有电压表指示扫描电压大小。为使读数精确，同时再外接一个量程200V的 数字电压表，指示该电压大小。
（6） 微电流放大器。该仪器使利用高输入阻抗运算放大器制成的 I-U 变换器，可测量
10-10 A〜10-8 A的电流，在本实验中用来测量板极电流IP。使用时电路中接入一个微安表， 指示被测电流的相对大小。测量开始前调节“调零”旋钮，使电流表指针指零。由于电流为 电子流，应将极性开关扳到“－”。
微机控制的弗兰克－赫兹实验数据采集系统
系统选用的数据采集卡是AC1095多功能12位A/D接口板，它具有16路模拟输入，输入 程控的放大倍数G=1、2、5、10,单极性输入幅度0V〜10V,采样速率50kHz, 1路12位 D/A转换器等多种功能。
在选定实验条件后，整个实验过程由微机控制，在接口板D/A端的输出信号去控制扫描电 压，A/D端采样，每次要采回两个实验数据，即加速电压Ua和板极电流Ip。因加速电压较 高，进入采集板的匕是经过分压的，范围在0V〜10V。因此要准确地知道加到管子上的实 际电压ua是多少，就需要对采集进行标定。
4．实验步骤及注意事项
（1）接线和检查线路：参考图 接线，将各电压调节旋钮反时针方向旋到底使电压最
小；检查控温仪与加热炉之间连接线。
（2）加热炉和微电流放大器通电：根据实验室给定的炉温控制值，在控温仪上预置炉温值， 接通加热炉、控温仪电源，同时开启微电流放大器的电源。
（3） 摸索实验条件，定性观察IP〜Ua变化情况：开启稳压电源和扫描电源。根据给定的匕、 UG、Ur控制值，先预置一组数。扫描电源置“手动”缓慢增加U，观察板极电流Ip的 变化情况，此时应能看到Ip的起伏变化。分别改变S、Ug、Ur及炉温值，观察每格参量 对I - U 曲线的影响。最后，要求随着Ua的增加能观察到厶有8〜10个峰，峰与谷的差别 应比较明显，最大峰值应接近于电流表的满量程处，但又不过载，并且在三五分钟时间内 IP-Ua变化规律无明显改变。
在改变条件过程中，要注意以下几点：①每个参量不能超过最大允许值；②电流表不要过载； ③uf和炉温改变时，对Ip的影响有一定滞后时间，不要一下子改变很多。每改变一次，等 2min〜3min再观察Ip的变化；④若电流Ip迅速增大，表明***原子已明显电离，此时应立即 减小 ⑤有时扫描电源也可置于“自动”周期选用“40s”
（4） 测量Ip-Ua曲线：在得到了满足3中要