⑴ 為什麼說夫蘭克—赫茲實驗驗證了原子能級的存在 就是做實驗報告最後的討論問題,怎麼回答啊
夫蘭克—赫茲實驗結果表明：原子被激發到不同的狀態時,它所吸收的能量事不連續的,即原子體系內部能量時量子化的.實驗有力地證實了原子中量子態的存在.
⑵ 夫蘭克赫茲實驗
夫蘭克-赫茲實驗被認為是對原子的玻爾模型的實驗證明，但有趣的是直到夫蘭克和赫茲發表了他們的實驗結果之後，他們才知道玻爾模型。這看起來是非常有趣的，夫蘭克後來解釋道：
We had not read it because we were negligent to read the literature well enough -- and you know how that happens. On the other hand, one would think that other people would have told us about it. For instance, we had a colloquium at that time in Berlin at which all the important papers were discussed. Nobody discussed Bohr's theory. Why not? The reasons is that fifty years ago, one was so convinced that nobody would, with the state of knowledge we had at that time, understand spectral line emission, so that if somebody published a paper about it, one assumed, Probably it is not right. So we did not know it.
當時的人們根本就不相信看上去復雜無比的原子光譜可能會被某個理論解釋，如果有人聲稱解釋了原子的發射譜線，當時的物理學家會本能地認為這個理論是錯誤的。
夫蘭克-赫茲實驗的裝置如下圖所示：
水銀（汞，Hg）蒸汽被放在真空管內，電子從陰極射出後，被電勢V加速，然後到達陽極，陽極是柵欄狀的，陽極後面還有一個微弱的反向電壓，反向電壓比加速電壓（V）弱的多，再後面是個集電極。（類似真空三極體，發射極，基極和集電極）
測量的是加速電壓（V）和通過集電極電流（I）之間的關系，實驗結果如下圖：
可見這里存在一個約4.9伏的周期，每4.9伏周期，集電極電流會周期性的變大，達到峰值，然後陡峭地變小。
這4.9伏的周期性可被玻爾模型所解釋。根據玻爾模型，原子中存在一系列的定態（stationary states），當原子由一個定態躍遷到另一定態時，可相應地吸收或放出一個光子，並滿足頻率關系（frequency relation）：。4.9伏的周期性說明在汞原子的第一激發態與基態間能量差是4.9eV。
當加速電壓處於0-4.9伏區間時，電子將獲得0-4.9eV的動能，電子可能與汞原子發生彈性碰撞或非彈性碰撞，如發生非彈性碰撞電子將損失部分能量，而汞原子將獲得部分能量。但根據玻爾模型，小於4.9eV的能量是不足以使汞原子發生躍遷的，因此只能發生彈性散射，電子在彈性散射的過程中並不損失能量，因此當電子達到陽極時具有大於0的動能，可以可以克服反向電壓達到集電極，因此表現為有電流，並且隨著加速電壓的增大，電流也相應增大。
當加速電壓正好為4.9伏時，電子具有4.9eV的動能，可與汞原子發生非彈性散射，汞原子被激發到激發態，電子損失4.9eV後動能為0，無法克服反向電壓，因此表現為電流急劇下跌。
當加速電壓達到兩倍4.9伏時，則有可能發生兩次電子與汞原子的非彈性散射，因此將出現第二個峰。如果繼續增大加速電壓，還可能出現更多的峰。如果電子能量大到足以把汞原子激發到更高激發態的能量，則可以出現不是4.9伏周期的峰。
觀察夫蘭克-赫茲實驗的實驗曲線，另一特徵是電流波谷取值是逐漸變大的，這可以解釋為總有部分電子未發生與汞原子的非彈性散射就到達了陽極，從而肯定會到達集電極。發生N+1次非彈性散射的幾率要小於只發生N次非彈性散射的幾率，因此隨著加速電壓的增大會有更多的電子以非零動能到達陽極，體現為電流波谷取值越來越高。
還可以考慮更多因素，比如無規則熱運動對夫蘭克-赫茲實驗曲線的影響，將使曲線更加圓滑等等。但這些已經屬於實驗中不太重要的細節了。
1925年夫蘭克和赫茲因夫蘭克-赫茲實驗共同獲得諾貝爾物理學獎。
參考
1. The Franck-Hertz experiment supports Bohr's model
2. Hyperphysics: The Franck-Hertz Experiment
3. The Nobel Prize in Physics 1925
⑶ 赫茲是如何驗證電磁波的
1878年10月的一天，柏林大學冷冷清清的教學大樓突然熱鬧起來，底層的一間寬敞的階梯教室里坐滿了學生，連走廊里都站了人，大家都靜心聆聽著當代物理大師赫爾姆霍茨教授侃說電學史：「由於牛頓力學的影響，人們總企圖用力學的觀點來解釋電磁現象，企圖仿照力學的理論體系來建立電磁理論。唉，這可是一條『無原的荒路』啊！」
這句話如石破天驚，引起了一陣騷動。大師接著就詳盡地講解了麥克斯韋的理論，最後滿懷希望地說：「他的理論高深，多數人聽不懂，對『位移電流』表示懷疑，我希望在座的諸位能澄清目前種種混亂的解釋，求得一個統一的理論。」
此時聽眾席上有位青年，原來是附近工程技術學院的學生，因慕名而來坐在前排，聽完了大師高瞻遠矚的一席演說，只感到自己如大夢初醒一般，立即返回學校捲起鋪蓋，投師到赫爾姆霍茨門下，這位學生名叫亨·路·赫茲（1857～1894）。
1857年2月22日生於德國的漢堡市。他父親是一位律師和政府議員，對人文科學很有造詣，他因此學會了多種語言，還學習過美術。在他中學畢業的時候，父親把他叫到跟前，問道：「孩子，該考慮考慮自己一生選擇的道路了，你將來想干什麼呢？」
「當工程師。」赫茲響亮地回答。父親深知他有一雙巧手，便贊許地點點頭，原來赫茲有一位祖叔，特別喜歡實驗科學，在他的影響下，赫茲從小就養成了動手的好習慣。上學後，家裡還讓他拜師學木工，學車工。鋸、刨、斧、鑿他樣樣都拿得起。後來他當上了教授，教過他的師傅還惋惜地說：「唉，真可惜，他本是一個難得的車工啊！」
自從赫茲拜了赫氏為師，經過大師的點撥，學識上突飛猛進。以前他學的是工程，特長是動手。現在他貪婪地閱讀拉普拉斯和拉格朗日的著作，完全陶醉在嚴密的邏輯推理之中。一年後赫爾姆霍茨出一道競賽題，要求用實驗來證明，沿導線運動的電荷是否具有慣性。赫茲獨占鰲頭，榮獲金獎。1880年赫茲獲得博士學位後就留在老師的身邊當了助手，負責物理實驗室的工作。
赫茲1885年赫茲的物理實驗室有一種稱為黎斯螺線管的感應線管，它有初級和次級兩個線圈，彼此絕緣。他發現給初級線圈輸入一個脈沖電流時，次級線圈的火花隙中常有電火花跳過。他敏銳地感到次級線圈火花隙上的電火花，是因為初級線圈電磁振盪，次級線圈受到感應的結果。於是他調整了初、次線圈的位置，發現次級線圈在某些位置上電火花特別強，而在有些位置上，電火花根本沒有。這一發現使赫茲極為興奮，他立即想到了麥克斯韋的電磁理論，一定是初級線圈激發的電磁場，越過了空間被次級線圈接收到了。也就是空中有電磁波在傳播。
1886年底至1887年初，赫茲對電火花現象做了進一步的研究。他把高壓的電感應線圈初級與電源連接，調節感應線圈次級的兩個極的位置，使兩極之間發生電火花。根據麥克斯韋的理論，感應線圈上每一次電火花跳躍都會產生電磁波輻射。那麼如何來捕捉這個電磁波呢？赫茲的辦法十分簡單。將一根粗銅絲彎成環狀，並在環的兩端各焊一個銅球。仔細地調節圓環的位置和方向，可以發現圓環在某些位置上兩個銅球之間的空隙上閃爍起美麗的火花。這個實驗成功地證明，感應線圈上發出的電磁能量，確實被輻射出來，跨越空間傳到了接收器，並且被接收下來了。赫茲還用這套簡單的儀器測定了電磁波的波長，通過計算發現電磁波傳播的速度恰好等於光速。
1888年赫茲公布了他的實驗結果，全世界的科技人士都為之轟動。誰也沒有料到用這樣簡單的儀器就驗證了麥克斯韋的高深理論預言的電磁波的存在。赫茲被人們稱頌為「電磁波的報春人」。他的導師赫爾姆霍茨對自己的得意門生也大為贊賞。說：「光——這種如此重要和神秘的自然力——與另一種同樣神秘或許更多地應用的力——電——有著最近的親緣關系，令人信服地證實這種現象無疑是一項重大的成就。」並有意識地把他看做自己事業的接班人。但是天公不願成人之美，年紀輕輕的赫茲在1883年開始患上了一種齒齦膿腫的病。起初他還以為不礙事，但這種病十分頑固，多次手術也只能緩解痛苦，病痛的折磨使他情緒沮喪。1893年12月4日他預感到自己可能會早逝人世，便秉燭展書，一邊流淚一邊給雙親寫了一封長信：「假如我真發生了什麼事情的話，你們不應當悲傷，但你們要感到幾分自豪，想到我屬於那些生命雖然短促但仍算有充分成就的優秀人物。我不想遭遇，也沒有選擇這樣的命運，但是既然這種命運降臨到我的頭上我也應感到滿意。」
赫茲的預感不幸應驗。1894年1月他在一次手術事故中猝然謝世，年僅37歲。赫茲過早地去世給科學事業帶來了巨大的損失。當赫茲發現了電磁波的存在時，他的一位好朋友吉布爾工程師曾寫信給他，說自己打算用電磁波來進行無線電通訊，請赫茲在理論上出點主意。但赫茲未及深思熟慮就否定了這個富有創造性的設想。他在回信中說：「如果要利用電磁波來進行無線電通訊，空中需有一面像歐洲大陸面積差不多大的反射鏡才行。」如果他能活到1924年，知道了大氣中存在電離層，當然就不會作出如此草率的回答。
後來赫茲發現了電磁波在金屬物體面上會反射，在通過硬瀝青的三角棱鏡時會折射的時候，也未來得及進一步研究這種原理的技術應用而失去了發明雷達的機會。1889年赫茲在致力於研究電在稀薄氣體中的發射時，又一次錯過了發現X射線的機會。7年後倫琴發現X射線時所用的放電管，還是赫茲的助手萊納德提供給倫琴的呢！所以如果赫茲能多活10年、20年、30年，這幾段科學史會不會需要改寫呢？
電場線
電場線，是為了直觀形象地描述電場分布，在電場中引入的一些假想的曲線。曲線上每一點的切線方向和該點電場強度的方向一致；曲線密集的地方場強強，稀疏的地方場強弱。在沒有電荷的空間，電場線具有不相交、不中斷的特點。應該注意，電場線不是電荷的運動軌跡。根據電場線方向能確定電荷的受力方向和加速度方向，不能確定電荷的速度方向、運動的軌跡。電場線是直線時，電荷運動速度與電場線平行，電荷運動軌跡與電場線重合。
⑷ 夫蘭克赫茲實驗報告
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⑸ 大學物理實驗弗蘭克赫茲實驗思考題：1、本實驗裝置能否測氬原子第二激發電位為什麼 2依據實驗數據
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⑹ 赫茲的裝置及簡圖
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