弗兰克-赫兹实验是詹姆斯·弗兰克与古斯塔夫·赫兹于1914年设计的物理实验，通过电子与汞原子碰撞验证原子能级的量子化现象。实验使用充汞真空管装置，观测到当阴极与栅极间电压达到4.9伏特时阳极电流骤降，证实电子能量转移以4.9eV为最小单位，为玻尔原子模型的定态能级理论提供了直接证据。两人因此获得1925年诺贝尔物理学奖。
实验中采用包含阴极、栅极和阳极的真空管结构，通过调节加速电压观察电流周期性变化。汞蒸气环境下每增加4.9伏特电压会出现新的电流下降，表明电子依次累积4.9eV能量进行多次非弹性碰撞。 玻尔在1915年指出该电压对应汞原子第一激发电势，随后弗兰克和赫兹于1919年确认这一解释。现代实验改用充氩气装置，其第一激发电位约为11.5V。 该实验被视为量子力学发展的重要实证基础。
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