原理

原子處于最低能量的定態稱為基態，其后隨能量增高的各种定態分別稱為第一激發態、第 ... 處于第m和第n個定態時原子的能量，V為原子從第m個定態躍遷到第n個定態時吸收或 ... 本网頁內容含有交互性三維虛擬現實圖片和動畫, 需要用到QuickTime的插件QTPlugin以及支持Flash的插件Shockwave.部分立體影像還需立體眼鏡支持 　 　          玻爾原子模型： 原子由原子核与核外電子組成。

電子沿著以核為中心的各种不同圓形軌道運動。

一定軌道上的電子，其能量是穩定的，稱為定態。

原子處于最低能量的定態稱為基態，其后隨能量增高的各种定態分別稱為第一激發態、第二激發態等等。

原子狀態的改變可以通過原子本身吸收或輻射電磁波，使原子從某种定態轉變為另一种定態，稱為躍遷。

能級的躍遷必須滿足如下公式： 式中h為普朗克常數，Em与En分別為原子處于第m和第n個定態時原子的能量，V為原子從第m個定態躍遷到第n個定態時吸收或發出電磁波的頻率。

(點擊右邊按紐變換定態) 　                   原理圖 　本實驗采用另一种方式控制原子狀態的改變，即用電子轟擊原子，而電子的動能可以通過改變加速電位的方法予以調節。

由熱陰极K發出的電子，經電壓U2加速后獲得能量為eU2，并在此空間內与汞原子發生碰撞，設汞原子基態及各激發態能量分別為E0、E1、E2 ···, 則當： 電子与汞原子發生彈性碰撞，電子保持原動能不變，將到達板极A形成板极電流；當 電子与汞原子作非彈性碰撞，汞原子吸收能量后從基態躍遷到第一激發態，而電子失去能量后被反向電場U3篩去，板极電流急劇減小。

當 電子能量增加，碰撞后還留有足夠能量克服反向電場到達板极A，形成板极電流，因而板极電流又隨U2增加而開始上升。

可見,凡滿足式子 板极電流都會相應下跌，而兩相鄰板极電流下跌處的U2值之差，即為汞原子第一激發電位U0。

本實驗就是要驗証原子能級的存在并測定汞原子第一激發電位U0