——基于电子碰撞激发的原子能级研究
弗兰克和赫兹通过经典的弗兰克赫兹实验首次验证了原子能级的量子化特性，这一成果为现代物理学奠定了重要基础。本实验报告旨在重现并深入分析该实验的核心原理与结果。
实验中，电子束被加速后撞击汞蒸气靶，并记录不同加速电压下电流的变化。当加速电压达到特定值时，电流出现周期性下降，这表明电子与汞原子发生了非弹性碰撞，将能量传递给原子使其激发至更高能级。通过测量这些“阈值电压”，可以推导出汞原子的第一激发电势（约4.9eV），从而验证其能级结构的离散性。
实验结果不仅支持玻尔模型中的量子化假设，还揭示了微观粒子行为的独特规律。此外，本实验强调了精确测量技术的重要性，为后续量子力学的发展提供了实验依据。通过本次实验，我们进一步理解了原子内部的能量转换机制及其对物质性质的影响。