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作者mantour.bbs@ptt.cc (朱子), 信區: physics
標題Re: [問題] Frank-Hertz實驗
時間批踢踢實業 (Thu Jan 4 00:20:52 2007)
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Origin: sally.csie.ntu.edu.tw

※ 引述《atriple (請逐項修改)》之銘言:
: ※ 引述《atriple (請逐項修改)》之銘言:
: : 忘了什麼時候
: : 有人跟我提到Frank-Hertz的問題
: : 說是,汞蒸氣在密度"很大"和"很小"的兩個極端的時候
: : 實驗結果不一樣
: : 當時沒馬上想,就忘了
: : 請問其實驗結果有什麼不一樣呢?
: : THX
: 自回
: 剛剛稍微問了一下
: 汞蒸氣密度很大時,實驗結果的 電壓-電流座標圖中
: 峰值會出現在電壓為 4.9/9.8/14.7...的時候
: 也就是汞蒸氣產生第一游離能的機率 比 其他游離能還大
: 密度很小時,峰值除了上述那些外,還會出現6.7/13.4 ...的電壓
: 汞除了產生第一游離能外,產生第二游離能的機率變高
: 可是,為什麼會有這樣的不同呢?
: 而且,到底是 "4.9/9.8/14.7" 的峰值(電流)比較大
:         還是 "6.7/13.4" 的峰值較大?

在汞蒸氣密度高時
電子在電極間 跑跑跑
能量上升
一達到汞的第一激發態的能階差 有很高的機率和旁邊的汞發生非彈性碰撞
把能量傳給被激發的汞原子
然後又從這個地方重新開始加速
如果在到達對面極板之前
又達到4.9eV
就會馬上又跟旁邊的原子非彈性碰撞,又重新開始加速
所以不太有機會等它能量加到6.7eV再和原子非彈性碰撞

如果汞蒸氣密度低時
就有可能有漏網之魚能夠繼續加速到6.7eV
再和氣體碰撞

如果氣體密度很高
做出來的圖形應該會是
電流從0開使隨著電壓上升而上升
到了4.9多數的電子和氣體非彈性碰撞
電流突然下降(一開始的幾個峰應該會快要降到0)
又重新開始上升

當氣體密度低時
則應該是
一樣電流從0開始隨電壓上升而上升
到4.9時,會有一個下降
但是因為非彈性碰撞的機率低了
所以不會像氣體密度高時降得那麼多
然後就從下降的最低點又開始上升
到6.7時又會有個下降
這個下降的幅度有多少其實應該和前一個下降時的漏網之魚多不多有關

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