在物理学领域里,弗朗克-赫兹实验被认为是量子力学的发展中一个重要的里程碑。在1914年,德国物理学家詹姆斯·弗朗克与格斯塔夫·路德维希·赫兹首次实验室内检验了玻尔的量子理论的有效性。这个实验通过精确控制电子的能量和分子的运动来证明了玻尔理论中的量子跃迁。

实验采用了一种由汞蒸气和原子碰撞产生的电子束,这些电子在经过一定加速电压后就会与汞原子的电子碰撞。在碰撞前和碰撞后,电子束的能量通过激光检测仪进行测量和记录。结果表明,电子在特定电压下能够获得充足的能量,从而与汞原子发生弹性碰撞。当电子获得足够能量时,它们能够克服原子的吸引力,并从原子的内层电子轨道跃迁到外层轨道,产生了一系列特定的能量和波长。这些值与经典物理学模型完全不同,确认了玻尔理论的“量子跃迁”。

弗朗克-赫兹实验的结论震惊了物理学界。它为今后量子力学和量子化学的研究提供了基础,并揭示了有关微观世界的许多惊人真相。今天,弗朗克-赫兹实验仍被视为现代物理学和量子力学的奠基石之一。

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