弗兰克赫兹实验中拒斥电压是筛选的作用,挑选能量较大的电子,如果电子能量较大,就能克服拒斥电压的作用而到达屏极,形成屏极电流并为电流计所指示,否则就到不了屏极。
这个事实直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种完全确定的、互相分立的能量状态,是对玻尔的原子量子化模型的第一个决定性的证据。
在这个实验中可观测到电子与汞蒸汽原子碰撞时的能量转移的量子化现象,测量汞原子的第一激发电位。
弗兰克赫兹实验曲线峰值越来越高的原因可能如下:
1.当电压越来越大时,各个方向随机的热电子更可能向阳极运动。
2.当电场强度越大时,电子被加速的更快,能量也更大。
能量越大的电子越容易与中性气体分子碰撞,使其激发产生新的自由电子。
这个事实直接证明了汞原子具有玻尔所设想的那种“完全确定的、互相分立的能量状态”,是对玻尔的原子量子化模型的第一个决定性的证据。
弗兰克赫兹实验曲线起伏上升的原因是随着电子能量变大,电子和汞原子交替做弹性碰撞和非弹性碰撞,波峰代表弹性碰撞,损失能量少,电流就大,越过阈值后能量显著减小。
电子的能量是
4.9ev的整数倍数时,电子能量会被大量吸收,所以当电压加到
4.9的整数倍时,电子被大量吸收,到达阳极的电子减少,电流减小。
而当电压比如是7V吧,电子即使失去
4.9ev的能量,剩余的能量还是可以使它运动,这样电流就会比较大,以此类推。
当电压到达
9.8v时,电子经过两次碰撞,损失能量后,无法到达阳极,电流就再一次达到极小值。
所以能证明原子能级是分立的。