在弗兰克—赫兹实验中,拒斥电压起到了筛选和检测电子能量的作用。具体来说,当电子从阴极发射并加速后,它们会与气体原子发生碰撞。如果电子的能量足以使原子激发到更高的能级,那么这些电子将失去一部分能量,而这部分能量将用于原子的激发。拒斥电压设置了一个能量阈值,只有那些在碰撞后仍保留足够能量以克服这个阈值的电子才能被检测到。因此,拒斥电压的大小直接影响了能够通过第二栅极(G2)并到达板极(A)的电子数量,从而影响了I-U曲线的形状。
随着拒斥电压的增加,能够通过的电子数量减少,因为需要更多的能量来克服这个更高的阈值。这导致I-U曲线中的峰值电流降低,同时谷值电流也会相应减小,因为更少的电子能够达到激发原子的临界能量。因此,拒斥电压的大小对I-U曲线的影响表现为峰值和谷值电流的变化以及它们对应的加速电压的位置。
从I-U曲线的变化中可以得出原子能效是分立的结论,是因为当电子的能量达到特定的量子化能级时,它们能够有效地将能量传递给汞原子,使其激发到更高的能级。这种能量传递的效率在特定的能量点上显著增加,导致I-U曲线出现明显的峰值。而在这些特定能量点之间,电子与原子的碰撞主要是弹性碰撞,不会导致显著的能量转移,因此I-U曲线在这些区域保持较低的电流水平。这种非连续的能量转移模式直接反映了原子能级的量子化特性,即原子只能吸收或释放特定量的能量,这与经典物理中连续的能量变化形成了鲜明对比。
随着拒斥电压的增加,能够通过的电子数量减少,因为需要更多的能量来克服这个更高的阈值。这导致I-U曲线中的峰值电流降低,同时谷值电流也会相应减小,因为更少的电子能够达到激发原子的临界能量。因此,拒斥电压的大小对I-U曲线的影响表现为峰值和谷值电流的变化以及它们对应的加速电压的位置。
从I-U曲线的变化中可以得出原子能效是分立的结论,是因为当电子的能量达到特定的量子化能级时,它们能够有效地将能量传递给汞原子,使其激发到更高的能级。这种能量传递的效率在特定的能量点上显著增加,导致I-U曲线出现明显的峰值。而在这些特定能量点之间,电子与原子的碰撞主要是弹性碰撞,不会导致显著的能量转移,因此I-U曲线在这些区域保持较低的电流水平。这种非连续的能量转移模式直接反映了原子能级的量子化特性,即原子只能吸收或释放特定量的能量,这与经典物理中连续的能量变化形成了鲜明对比。
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