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1、吳華禮 勘查技術與工程 12040031039不同參數下弗蘭克赫茲實驗圖形的比較【摘要】：弗蘭克赫茲實驗是利用慢電子與稀薄氣體中原子碰撞的方法直接證實原子能級的存在。弗蘭克赫茲的實驗的IA-VG2K關系曲線是一條峰值與谷值交替出現的連續曲線。本文通過改變燈絲電壓、第一柵壓、拒斥電壓的參數值研究不同參數下弗蘭克赫茲實驗IA-VG2K關系曲線，比較其異同。【關鍵詞】：燈絲電壓，第一柵極電壓，拒斥電壓【Keywords】: gate voltage, rejection voltage, Filament voltage【引言】弗蘭克赫茲實驗是的德國科學家和助手赫茲采用慢電子與稀薄氣體中原子碰撞的方。

2、法證明原子能級的存在，并為玻爾原子理論提供有力的證據。本文以氬原子為研究對象，通過改變不同的參數觀測氬原子的IA-VG2K關系曲線，進而分析氬原子的第一激發電壓。【正文】實驗目的：通過比較不同參數下弗蘭克赫茲的實驗圖形，獲得較理想的波形；測量氬原子的第一激發電壓，證明原子能級的存在。實驗原理：【玻爾原子理論】1. 每個原子有無限多個分立的穩定態，它們有一些確定的內部能級來表征(簡稱定態)。原子處于這些能級時，不發射也不吸收能量。2. 射線的發射和吸收總是與一個原子從一個穩定態向另一個穩定態的躍遷相聯系，發射是向低能態躍遷，吸收是向高能態躍遷。3. 原子從一個定態躍遷到另一個定態，發射或吸收輻射。

3、時，輻射頻率與二定態有以下關系：h=Em-En其中，h為普朗克常數，為輻射頻率，Em,En是原子在兩個定態的能量。【電子與原子碰撞能量交換】電子在電位差U0的加速電壓作用下獲得動能eU0，eU0少于臨界能量時電子與原子發生彈性碰撞，當eU0達到臨界能量或臨界能量的整數倍時，發生非彈性碰撞，電子能量傳遞給原子，使原子從基態躍遷到第一激發態。【原子第一激發電位的測定】由陰極K發射的電子在電壓VG1K的控制下經加速電壓VG2K的加速獲得一定的能量，并在G1、G2間與氣體原子發生碰撞交換能量，在經截止電壓VG2A，若電子與氣體發生彈性碰撞，損失能量小則可以到達電極A，若電子與原子發生非彈性碰撞失去絕大。

4、部分的能量以致不足以克服反電勢，則不能到達電極A。【實驗數據與實驗分析】固定VG1K=1.5V，VG2A=8.0V，改變燈絲電壓值VV=2.9VU32.136.143.147.554.45966.370.879.1I5843110642201164632781257V=3.0VU32.336.143.147.354.458.966.370.678.9I79591671003692018535442271V=3.2VU32.236.14347.354.658.86770.9I19814940323887051123701701根據折線圖可知當增大燈絲電壓參數數時(標牌參數為3.0V)時，波峰值與。

5、波谷值較原圖像更為明顯，但波谷值較原圖像增大，與理論值的誤差增大，用此數據測得的氬原子的第一激發電壓為11.6V。當減小燈絲電壓參數值時，波谷值較原圖像更趨近于理論值，但波峰值與波谷值不如原圖像明顯，用這一組數據測得的氬原子的第一激發電壓為11.7V。而用標牌參數所得圖像較燈絲電壓增大時所得圖像的波谷值更趨于理論值，較燈絲電壓的波峰值與波谷值更為明顯，用此數據測得的氬原子的第一激發電壓為11.7V。固定V=3.0V，VG2A=8.0V，改第一柵極電壓VG1KVG1K=1.4VU32.136.243.147.454.558.966.870.879I947018611139321894462626。

6、05VG1K=3.0VU32.336.143.147.354.458.966.370.678.9I79591671003692018535442271VG1K=1.7VU32.336.243.247.554.65966.870.879.1I91681821103962249876622724由圖像可知，改變第一柵極電壓VG1K(增大或減小)所得圖像與原圖像(IA-VG2K關系曲線)沒有太大的差異。用此三組數據測得的氬原子的第一柵極電壓均為11.7V。固定V=3.0V，VG1K=1.5V，改拒斥電壓VG2AVG1K=7.9VU32.136.143.147.454.55966.770.779I96。

7、731911164072329856642667VG1K=8.0VU32.336.143.147.354.458.966.370.678.9I79591671003692018535442271VG1K=8.2VU32.436.143.247.654.759.166.870.979.1I92691861094002169776302650由圖像可知，改變拒斥電壓的值(增大或減小)所得的圖像(IA-VG2K關系曲線)與原圖像沒有明顯的差別。用此三組數據測得的氬原子第一柵極電壓均為11.7V。通過改變改變燈絲電壓、第一柵極電壓、拒斥電壓的參數值，并且比較圖像得，用標牌參數值所得的圖像就是較理想的關。

8、系曲線。用標牌參數作為標準參數三次測量氬原子的第一激發電壓并取平均值可得氬原子的第一激發電勢為11.7V。【結語】弗蘭克赫茲中實驗IA-VG2K關系曲線是一條波峰值與波谷值交替出現的連續曲線，相鄰兩個谷值(或峰值)的電壓差就是該原子的第一激發電壓，并且理論上估值處的電流值趨近于零。通過改變參數值，比較不同參數下IA-VG2K關系曲線找出較理想的曲線，得出結論：標牌參數(V=3.0V，VG1K=1.5V，VG2A=8.0V)的關系曲線就是較理想的曲線，并用此曲線測定氬原子第一激發電壓為11.7V。【參考文獻】【1】物理學馬文慧、解希順、周雨清【2】弗蘭克赫茲實驗教學研究劉冬梅、張明長【3】大學物。

9、理綜合設計實驗中國海洋大學物理實驗教學中心液晶光開關的水平視角特性研究【摘要】液晶的對比度與垂直視角和水平視角都有關系。通過測量液晶板的水平視角的水平方向垂直視角特性和水平視角的垂直方向垂直視角特性對液晶光開關的視角特性進行研究。【關鍵詞】液晶、視角特性、透過率【Keywords】Liquid crystal, Characteristic of viewing angle, Transmission【引言】液晶是介于液體與晶體之間的一種物質狀態，相對與液體和晶體，液晶具有自己獨特的光學特性。液晶的視角特性表示對比度與視角的關系。對比度定義為光開關打開和關斷是透射光強度之比。液晶的對比度與垂直。

10、視角和水平視角都有關系。當對比度大于5時，可以獲得滿意的圖像，對比度小于2，圖像變得模糊不清。本文通過研究液晶光開關的視角特性尋找對比度較高，觀看效果較好時液晶的視角。【正文】實驗目的：測量由液晶光開關矩陣所構成的液晶顯示器的視角特性及在不同視角下的對比度。實驗原理：液晶光開關的工作原理：取兩張偏振片P1、P2貼在玻璃的兩面，P1的透光軸與上電極的定向方向相同，P2的透光軸與下電極的定向方向相同。未加電壓時，光的偏振面與透光軸平行，有光通過，施加足夠電壓時，光的偏振面與透光軸垂直，沒有光通過。液晶的視角特性：由圖中曲線可知：液晶的對比度與垂直和水平視角都有關，而且具有非對稱性。即等對比度的曲線。

11、值從垂直視角0度到90度在不斷減小；每一條等對比度曲線并不是同心圓，說明對比度還與水平視角有關。實驗數據與實驗分析：水平方向垂直視角的測量順時針051015202530354045505560657075U=0V10099.599.299.098.697.795.992.690.587.481.976.168.459.148.335.5U=2V5.55.65.65.85.96.06.05.95.75.55.25.15.14.94.43.6對比度18.217.817.717.116.716.316.015.715.915.915.815.013.412.111.09.9逆時針0510152025。

12、30354045505560657075U=0V10010110110210310310299.398.895.691.585.578.168.556.140.5U=2V5.45.35.35.45.66.06.36.36.36.15.75.45.24.94.43.4對比度18.519.119.118.918.417.216.215.815.715.716.115.815.014.012.811.9垂直方向垂直視角特性測量順時針051015202530354045505560657075U=0V10099.298.095.993.390.487.783.880.677.274.371.166.9。

13、61.052.440.1U=2V4.54.46.611.318.126.836.846.555.763.067.969.968.162.753.941.1對比度22.222.514.88.55.23.42.41.81.41.21.11.01.01.01.01.0逆時針051015202530354045505560657075U=0V10010099.898.696.895.093.189.787.684.281.177.572.465.355.140.6U=2V4.56.811.217.124.633.744.454.565.172.777.377.974.166.753.341.1對比度2。

14、2.214.78.95.84.02.82.11.61.31.21.01.01.01.01.01.0根據數據用matlab繪圖根據圖像可得，水平視角的水平方向垂直視角的對比度在水平視角較小時取得最大值，當水平視角增大(順時針或逆時針)，液晶光開關的對比度逐漸減小，但總體而言，(從逆時針75度到順時針75度)液晶光開關的對比度始終處于較大值(大于5)，此時液晶均可以獲得滿意的圖像。液晶的水平視角的垂直方向的對比度也是在視角較小是取得最大值，當水平視角增大時(順時針或逆時針)，液晶光開關的對比度先迅速減小，最后趨向于一定制。由圖像可知，當觀看視角較小時，液晶光開關的對比度大于5，可以獲得滿意的圖像，。

15、當觀看視角較大時，液晶光開關的對比度會小于2，此時，不能獲得滿意的圖像。【結語】視角是液晶顯示器的一個重要參數，因為液晶光開關的對比度會隨著觀看視角的變化而變化，當對比度大小于2時液晶顯示器就不能獲得滿意的圖像。因此要求能獲得滿意圖像時(即對比度大于2)的視角范圍盡可能大。以液晶板為實驗器材，通過測量液晶光開關水平視角特性，得出結論：當水平視角范圍在-75度75度時，水平方向垂直視角的對比度均能取得較大值 ，可以獲得滿意圖像，而垂直方向垂直視角的對比度僅在水平視角較小時取得較大值，獲得滿意圖像。【參考文獻】【1】物理學馬文慧、解希順、周雨清【2】大學物理綜合設計實驗中國海洋大學物理實驗教學中心。

總結

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