弗兰克赫兹实验北大物理学院普物实验报告.docx
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弗兰克赫兹实验北大物理学院普物实验报告
弗兰克赫兹实验实验报告
一、数据处理
1.汞管
（1）实验数据如下：
0.5
1.1
1.7
2.3
3.1
3.5
4.0
4.2
4.4
0.007
0.007
0.008
0.009
0.009
0.010
0.014
0.019
0.030
4.5
4.6
4.6
4.8
4.9
5.0
5.1
5.2
5.3
0.033
0.041
0.049
0.060
0.069
0.071
0.072
0.070
0.056
5.4
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.1
8.5
9.0
0.056
0.032
0.015
0.012
0.015
0.032
0.075
0.128
0.230
9.3
9.5
9.7
9.8
9.9
10.0
10.1
10.2
10.5
0.325
0.366
0.413
0.411
0.408
0.390
0.357
0.299
0.101
10.8
11.4
12.3
12.9
13.3
13.8
14.3
14.5
14.6
0.028
0.030
0.067
0.165
0.284
0.499
0.749
0.854
0.865
14.7
14.9
15.1
15.6
16.1
16.6
17.1
17.5
18.2
0.857
0.793
0.703
0.347
0.146
0.071
0.090
0.173
0.381
18.7
19.1
19.3
19.4
19.5
19.6
19.7
19.9
20.2
0.673
0.898
1.027
1.058
1.076
1.093
1.082
1.021
0.909
20.5
21.1
21.5
22.0
22.4
23.0
23.5
23.7
23.9
0.670
0.347
0.219
0.181
0.224
0.400
0.690
0.759
0.963
24.1
24.2
24.4
24.5
24.6
24.7
24.8
24.9
25.0
1.040
1.129
1.187
1.232
1.264
1.249
1.220
1.216
1.200
25.3
25.7
26.1
26.5
27.0
27.5
27.9
28.3
28.7
1.062
0.822
0.638
0.467
0.384
0.392
0.481
0.659
0.866
29.0
29.2
29.3
29.5
29.6
29.7
29.9
30.0
30.1
1.063
1.201
1.258
1.306
1.356
1.372
1.401
1.384
1.373
30.3
30.9
1.260
1.013
将数据作图如下：
（2）根据实验数据，找到各个峰值对应的电压
，并列表如下：
n
1
2
3
4
5
6
5.1
9.7
14.6
19.6
24.6
29.9
由最小二乘法得到第一激发电位
V，相关系数r=0.99978，由书上（7.13）式计算得到
，故最终结果表示为
V
2.氩管
（1）实验数据如下：
（为了对
进行控制，我调大了
）
5.5
7.2
11.8
13.0
14.0
15.0
15.5
15.9
16.4
0.0
0.0
0.3
3.2
12.0
32.4
41.4
43.1
54.4
16.6
16.8
17.0
17.4
17.7
18.0
18.3
18.6
19.0
53.3
53.6
53.2
55.8
59.0
60.8
61.6
61.4
59.1
19.3
19.7
20.2
21.2
22.3
23.2
24.1
25.4
26.3
57.5
53.8
48.5
29.5
15.3
1.7
0.6
1.1
39.6
27.3
27.8
28.3
28.5
28.7
28.9
29.3
29.6
30.0
93.0
122.2
125.3
126.3
127.4
130.2
137.0
140.4
140.5
30.3
30.6
31.0
31.5
32.2
33.3
34.0
35.1
36.1
134.3
127.9
113.3
89.5
57.6
11.5
-6.5
-22.2
-21.5
37.0
38.0
39.0
39.6
40.0
40.4
40.9
41.4
41.7
3.3
72.3
150.8
183.9
193.2
199.5
202.3
209.6
205.1
42.0
42.3
42.8
43.4
44.3
45.3
46.3
47.5
48.3
200.9
189.9
169.5
130.3
75.7
15.1
-22.4
-37.3
-22.2
48.7
49.5
50.1
51.2
51.6
51.8
52.3
52.6
53.0
7.3
73.1
111.2
218.8
210.9
217.6
239.2
249.5
261.6
53.4
53.7
54.0
54.3
54.8
55.3
56.0
56.7
57.3
263.7
261.1
257.7
251.0
233.3
206.2
167.1
113.3
71.6
58.2
58.7
59.4
60.4
61.3
62.5
63.3
63.7
64.0
17.4
-6.6
-26.4
-7.6
51.3
157.5
207.6
224.7
243.8
64.6
65.0
65.4
65.6
65.8
66.1
66.4
66.8
67.0
273.0
286.4
299.0
301.4
304.4
307.5
308.2
304.3
299.9
67.5
68.5
69.4
70.6
71.3
72.2
73.5
74.4
74.7
283.0
235.0
183.0
97.6
55.4
45.8
93.1
152.1
173.3
75.2
75.6
76.1
76.4
76.7
77.1
77.4
77.8
78.1
205.6
229.6
265.6
285.0
302.2
322.3
338.1
352.1
365.7
78.4
78.8
79.2
79.6
80.0
80.6
81.1
81.9
82.5
370.4
378.5
382.2
381.3
376.7
363.1
348.9
310.4
273.4
83.1
83.7
84.2
84.9
85.5
239.1
200.7
178.2
159.9
159.0
将数据作图如下：
（2）根据实验数据，找到各个峰值对应的电压
，并列表如下：
n
1
2
3
4
5
6
18.3
30.0
41.4
53.4
66.4
79.2
由最小二乘法得到第一激发电位
V，相关系数r=0.99964，由书上（7.13）式计算得到
，故最终结果表示为
V
二、思考题
利用汞管进行实验。
在第一部分中已列出了
条件下的汞管的实验数据。
现将改变
后的另两组实验数据列表如下，后两组数据只测了第5、第6两个峰。
（1）
23.5
23.9
24.3
24.4
24.5
24.6
24.7
24.8
24.9
0.371
0.530
0.573
0.606
0.638
0.645
0.659
0.657
0.640
25.0
25.2
25.6
26.0
26.5
27.1
28.3
28.9
29.2
0.657
0.640
0.515
0.380
0.270
0.177
0.223
0.418
0.524
29.3
29.4
29.5
29.6
29.7
29.8
29.9
30.0
30.1
0.567
0.595
0.642
0.666
0.685
0.711
0.719
0.720
0.719
30.2
30.3
30.8
31.0
0.718
0.707
0.606
0.571
（2）
23.7
24.0
24.2
24.4
24.5
24.6
24.8
24.9
25.0
1.383
1.599
1.746
1.789
1.796
1.798
1.775
1.714
1.672
25.1
25.3
25.8
26.3
26.7
27.3
27.8
28.1
28.3
1.560
1.424
1.028
0.789
0.709
0.811
1.039
1.177
1.348
28.7
29.0
29.2
29.4
29.5
29.6
29.7
29.8
29.9
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