华南理工大学物理实验报告-弗兰克赫兹实验

1913 年丹麦物理学家玻尔在卢瑟福原子核模型的基础上，结合普朗克量子理论，提出了原子能 级的概念并建立了原子模型理论，成功地解释了原子的稳定性和原子的线状光谱理论。该理论指出， 原子处于稳定状态时不辐射能量，当原子从高能态（能量 Em）向低能态（能量 En）跃迁时才辐射。 辐射能量满足E = EmEn 对于外界提供的能量，只有满足原子跃迁到高能级的能级差，原子才吸收 并跃迁，否则不吸收。 1914 年德国物理学家弗兰克和赫兹用慢电子穿过汞蒸气的实验，测定了汞原子的第一激发电位， 从而证明了原子分立能态的存在。后来他们又观测了实验中被激发的原子回到正常态时所辐射的光， 测出的辐射光的频率很好地满足了玻尔理论。弗兰克—赫兹实验的结果为玻尔理论提供了直接证据。 玻尔因其原子模型理论获 1922 年诺贝尔物理学奖，而弗兰克与赫兹的实验也于 1925 年获诺贝 尔物理学奖。