弗兰克赫兹实验
1、由于是纯弹性碰撞，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。
2、使用弹性碰撞和非弹性碰撞的理论，法兰克和赫兹给予了这实验合理的解释。当电压很低时，被加速的电子只能获得一点点能量。他们只能与水银原子进行纯弹性碰撞。这是因为量子力学不允许一个原子吸收任何能量，除非碰撞能量大于将电子跃迁至较高的能量量子态所需的能量。
3、如果谷电流明显增加，那么可以确定紫外线引起了电离并产生了电子。
4、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。
5、当原子刚好吸收电子的能量激发后，电子失去能量从而没有足够的能量到达对面的极板上，于是电流将有一个突降。同样的，当电子的能量是激发能量的n倍时都有一个电流突降点，测出这些突降点的电压差，也就是F-H管的第一激发电位，就可以求出电子损失的能量，从而知道原子的能级差。
6、年，弗兰克（JamesFranck，1882~1964）和赫兹(GustarHertz,1887~1975)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。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。由于他们的工作对原子物理学的发展起了重要作用，曾共同获得1925年的物理学诺贝尔奖。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（
7、如果谷电流增加了并且图形有明显的变化，则可以确认实验结果可靠。
8、）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。
9、实验的结论是，当紫外线照射在气体原子上时，会引起电离并产生电子，这些电子会在强电场中运动，产生谷电流。
10、例如，当电压为7V时，即使电子损失4.9ev的能量，剩余的能量也可以使其移动，从而使电流更大，等等。
11、利用原子吸收电子的能量而激发来测量出原子能级的。
12、当电子的能量是4.9ev的整数倍时，电子能量被大量吸收，因此当电压加到4.9的整数倍时，电子被大量吸收，到达阳极的电子减少，并且电流下降。
13、当电压达到9.8V时，两次电子碰撞后，能量消失，阳极不能到达，电流再次达到最小值。
14、P.Lenard
15、通过确定和评价谷电流的变化来确定和评价弗兰克赫兹实验的结果。
16、评价实验结果的方法是比较实验前与实验后的谷电流大小和图形的不同。
17、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。
18、弗兰克赫兹的实验曲线波动的原因是随着电子能量的增加，电子和汞原子交替产生弹性碰撞和非弹性碰撞。峰值表示弹性碰撞。损耗能量小，电流大。超过阈值后，能量显着降低。
19、此外，还可以在实验中采用控制试验组和实验组的方法，以确保实验结果的准确性和可靠性。
20、UG不是指极板前面的反向电场。整个弗兰克赫兹管的四个极按如下顺序排列：阴极K---控制栅极G1------栅极G2---极板P其中扫描电压加在G2和K之间，而UG则是加在G1和K之间，反向电压是加在G2和P之间的（不过有的实验装置貌似是没有控制栅极G1的）。
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