基于LabVIEW的虚拟弗兰克赫兹实验仪

摘要

通过LabVIEW平台开发了可以模拟弗兰克赫兹实验过程的虚拟仪器,虚拟弗兰克赫兹实验仪能够模拟实际仪器的所有操作,进行参数设置,给出阳极电流值,同时还扩展了数据的记录与绘图功能。对弗兰克赫兹实验的物理过程采用蒙特卡洛方法,将弗兰克赫兹管按照电子与氩原子碰撞的平均自由程分段,数值模拟电子的运动过程,由此给出弗兰克赫兹管的伏安特性。由于数值模拟计算量巨大,基于LabVIEW程序的蒙特卡洛算法耗时较长,实时模拟难以实现,另外采用存入多套弗兰克赫兹实验的实测数据,然后根据设置参数进行对所存数据配比组合,以模拟弗兰克赫兹实验的测量过程,这样的结果与真实过程更吻合。