德国物理学家弗兰克和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。如图甲所示，他们在一只阴极射线管中充了要考查的汞蒸气。阴极发射出的

德国物理学家弗兰克和赫兹进行过气体原子激发的实验研究。如图甲所示，他们在一只阴极射线管中充了要考查的汞蒸气。阴极发射出的电子受阴极K和栅极R之间的电压U_R 加速，电子到达栅极R时，电场力做功eU_R 。此后电子通过栅极R和阳极A之间的电场减速，减速电压为U_A ，通过阳极的电流如图乙所示，随着加速电压增大，阳极电流在短时间内也增大。但是到达一个特定的电压值U_R 后，观察到电流突然减小。在这个电压值上，电子的能量刚好能够激发和它碰撞的汞原子。参加碰撞的电子交出其能量，速度减小，因此到达不了阳极，阳极电流减小，eU_R 即为基态气体原子的激发能。实验得到汞原子的各能级比基态高以下能量值：4.88 eV，6.68 eV，8.78 eV，10.32 eV（此为汞原子的电离能）。若一个能量为7.97 eV的电子进入汞蒸气后测量它的能量大约是