弗兰克—赫兹实验的误差分析？

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如下：

1 、该实验的误差分析存在以下几点：①由于预热不足
，使测量值产生误；②在实验时，由于电压的步差不可能连续 ，故测量的峰值会有一定的误差；③仪器本身存在一定的误差；④画出氩的ip-vg2曲线是一个比较粗糙的过程
，难免有误差
。

2、1914年，弗兰克和赫兹在研究中发现电子与原子发生非弹性碰撞时能量的转移是量子化的。他们的精确测定表明 ，电子与汞原子碰撞时
，电子损失的能量严格地保持4.9ev，即汞原子只接收4.9ev的能量 。

3
、误差分析是指对误差在完成系统功能时 ，对所要求的目标的偏离产生的原因、后果及发生在系统的哪一个阶段进行分析
，把误差减少到最低限度
。

弗兰克—赫兹实验证明原子内部结构存在分立的定态能级。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-赫兹实验的误差分析

误差计算公式：标称误差=（最大的绝对误差）/量程x100%
。绝对误差=|示值-标准值|（即测量值与真实值之差的绝对值）。相对误差=|示值-标准值|/真实值（即绝对误差所占真实值的百分比） 。

当测定值大于真值时 ，误差为正
，表明测定结果偏高；反之，误差为负 ，表明测定值偏低
。在测定的绝对误差相同的条件下，待测组分含量越高
，相对误差越小；反之，相对误差越大。因此 ，在实际工作中
，常用相对误差表示测定结果的准确度 。

真值是试样中待测组分客观存在的真实含量
。准确度是分析结果与真值的相符程度。准确度通常用误差来表示，误差越小 ，表示分析结果的准确度越高 。

误差可以用绝对误差和相对误差来表示。绝对误差是分析结果与真值之差
，表示为：Ea=x-T
。x代表单次测定值。由于测定次数往往不止一次，因此通常用数次平行测定结果的算术平均值来表示分析结果 。此时：Ea=x平均值-T
。

误差的产生

1
、系统误差

系统误差又称可测误差 ，它是由分析操作过程中的某些经常发生的原因造成的。主要来源有以下几个方面：

①仪器误差：是由使用的仪器本身不够精密所造成的 。

②方法误差：是有分析方法本身造成的
。

③试剂误差：是由所用蒸馏水含有杂质或使用的试剂不纯造成的。

④操作误差：是由操作人员掌握分析操作的条件不成熟、个人观察器官不敏锐和固有的习惯造成的 。

⑤主观误差：是由操作人员主观原因
，如观察判断能力的缺陷或不良习惯造成的
。

2 、偶然误差

在相同条件下，对同一物理量进行多次测量 ，由于各种偶然因素
，会出现测量值时而偏大，时而偏小的误差现象 ，这种类型的误差叫做偶然误差。

产生偶然误差的原因很多，例如读数时
，视线的位置不正确，测量点的位置不准确 ，实验仪器由于环境温度
、湿度、电源电压不稳定 、振动等因素的影响而产生微小变化等等 。

这些因素的影响一般是微小的
，而且难以确定某个因素产生的具体影响的大小，因此偶然误差难以找出原因加以排除
。

以上内容参考：百度百科-误差

（1）温度的微小变化引起的误差；

（2）读数时的视觉误差；

（3）仪器自身的误差。开始阶段电流变化不明显 ，误差可能较大 。

弗兰克-赫兹实验在本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，从而加深对原子能级概念的理解。

弗兰克－赫兹实验为能级的存在提供了直接的证据 ，对玻尔的原子理论是一个有力支持
。弗兰克擅长低压气体放电的实验研究。

1913 年他和G.赫兹在柏林大学合作
，研究电离电势和量子理论的关系，用的方法是勒纳德（P.Lenard ）创造的反向电压法 ，由此他们得到了一系列气体
，例如氦
、氖、氢和氧的电离电势 。后来他们又特地研究了电子和惰性气体的碰撞特性
。

扩展资料

弗兰克-赫兹实验阐释了纯弹性碰撞，系统内的总动能大约不变。又因为电子的质量超小于水银原子的质量 ，电子能够紧紧地获取大部分的动能 。

增加电压会使电场增加，刚从阴极发射出来的电子
，感受到的静电力也会加大
。电子的速度会加快，更有能量地冲向栅极。所以 ，更多的电子会冲过栅极
，抵达阳极 。因此安培计读到的电流也会单调递增
。

水银原子的电子的最低激发能量是 4.9eV。当加速电压升到 4.9 伏特时，每一个移动至栅极的自由电子拥有至少 4.9eV动能（外加电子在那温度的静能） 。

自由电子与水银原子可能会发生非弹性碰撞
。自由电子的动能可能被用来使水银原子的束缚电子从一个能量量子态跃迁至另一个能量量子态 ，从而增加了束缚电子的能极
，称这过程为水银原子被激发。

但是，经过这非弹性碰撞 ，自由电子失去了 4.9eV 动能
，它不再能克服栅极与阳极之间负值的电压 。大多数的自由电子会被栅极吸收。因此，抵达阳极的电流会猛烈地降低
。

百度百科-弗兰克-赫兹实验

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