夫兰克-赫兹实验(Franck-Hertz experiment),理学-物理学-原子物理学-原子结构,证明原子内部能量量子化的实验。1914年德国物理学家J.夫兰克和G.L.赫兹利用电子与原子碰撞的方法证实了原子分立能态的存在。夫兰克和赫兹设计了一个真空管的实验,研究具有一定动能的电子与稀薄汞蒸气的作用。他们发现当电子与汞原子碰撞时,将会损失特定数值(4.9电子伏)的动能,这一能量损失相当于将速度为1.3×106米/秒的电子减速到零。高于此速度的电子,不会在一次碰撞中损失全部动能,而是精确地损失4.9电子伏或其整数倍;低于此速度的电子则几乎不会损失动能。图1 夫兰克-赫兹实验装置示意图在最初的实验中,夫兰克和赫兹在抽成真空的玻璃管中加入一滴汞,将玻璃管加热到115℃,使管中充满约100帕的稀薄汞蒸气。真空管中设置了三个电极(图1):发射电子的热阴极K、金属栅网电极G和阳极A。栅极G相对于阴极K加正电压U,以加速从热阴极发射的电子,使其获得一定的动能。实验上测量穿过栅极到达阳极的电子形成的电流。阳极相对于栅极加一个很小的反向电压,只有穿过栅极后仍具有一定动能的电子才能到达阳极被收集。