22671

Досліди Франка і Герца по визначенню потенціалів іонізації

Доклад

Физика

Докази квантування рівнів енергії електронів в атомі були отримані в дослідах Франка і Герца 1913. Порція енергії 49 еВ передається атому ртуті а енергія електрона зменшується на ту ж величину. При подальшому збільшенні потенціалу U зона зіткнень електронів з атомами ртуті зсувалась до катода К і електрони вже встигали набрати достатньо енергії після зіткнення для подолання UЗ ділянка CD. Знаючи початкову і кінцеву енергію електрона тобто його енергію до і після непружнього співудару можна вирахувати положення збуджених рівнів...

Украинкский

2013-08-04

536 KB

3 чел.

59. Досліди Франка і Герца по визначенню потенціалів іонізації.

Повна енергія електрона може набувати деякі дискретні значення, якщо електрон знаходиться в потенціальній ямі. Маючи позитивний заряд, ядро створює для електронів потенціальну яму. Докази квантування рівнів енергії електронів в атомі були отримані в дослідах Франка і Герца (1913).

Схема досліду: трьохелектродна трубка заповнена парами ртуті. Між катодом (К) і сіткою (С) прикладалася прискорююча різниця потенціалів U. Між сіткою і анодом (А) прикладалася невелика, порядку 0.1 В, затримувальна різниця потенціалів . Досліджувалася залежність анодного струму I від прискорювальної напруги U (див. графік). Поки прискорювальна напруга не досягла 4,9 В, електрони пружно зіштовхувалися з атомами ртуті і не втрачали своєї кін.енергії в результаті співударів. Із збільшенням U росте анодний струм. Це ділянка АВ на графіку. Коли енергія електрона досягла 4,9 еВ, їх співудари з атомами ртуті стають непружними. Порція енергії 4,9 еВ передається атому ртуті, а енергія електрона зменшується на ту ж величину. При цьому електрон вже не встигав набрати достатню енергію для подолання затримуючого потенціалу сітки, і струм падав (ділянка ВС). При подальшому збільшенні потенціалу U зона зіткнень електронів з атомами ртуті зсувалась до катода (К), і електрони вже встигали набрати достатньо енергії після зіткнення для подолання UЗ (ділянка CD). Потім, якщо U досягав 9,8 В, їхня енергія знову досягала значення 4,9 В, і все повторювалось.

З досліду видно, що енергія 4,9 еВ – якраз та, що може бути поглинута атомом ртуті. Тобто, в атома труті є як щонайменше 2 енергетичних стани: основний та збуджений.

Знаючи початкову і кінцеву енергію електрона, тобто його енергію до і після непружнього співудару, можна вирахувати положення збуджених рівнів енергії атома. Інший дослід такого характеру був проведений з атомами гелію. Є об’єм (V), заповнений гелієм. Електронна пушка (G) є джерелом електронів відомої енергії. Електрони, розсіяні атомами гелію під кутом тета, потрапляють до аналізатора (А). Установка дозволяє досліджувати енергетичний спектр розсіяних електронів.

Основний висновок з досліду Франка і Герца – це те, що атоми мають дискретний енергетичний спектр збуджених станів. Це видно з того, що електрони віддавали свою енергію дискретними порціями (кванти енергії). Розміщення дискретних рівнів і їх розподіл специфічний для кожного сорту атомів.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49941. ПРОГРАММА ОЧИСТКИ ОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ 345.78 KB
  Данные функции программы FreeMemory позволяют поддерживать бесперебойную работу ПК длительное время, предотвращать утечки памяти, засорение оперативной памяти неиспользуемыми DLL и программами, а также в итоге предотвращать зависание ПК.
49943. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ 1.72 MB
  Если к моменту времени t было N активных ядер то за время dt их распадется λNdt где λ постоянная распада. Так как процессы накопления и распада активных ядер идут одновременно то дифференциальное уравнение для определения изменения количества активных ядер во времени Nt имеет вид: 2.1 где ФNстσ число образующихся за единицу времени радиоактивных ядер.1 при начальном условии: в момент времени t=0 Nt=0 и полагая что за время облучения в каждый момент количество образовавшихся активных ядер много меньше количества ядер...
49946. Изучение теории погрешностей и кинематики материальной точки 192 KB
  Цель работы: Изучение основ теории погрешностей и методов обработки экспериментальных результатов. Определение кинематических характеристик по стробоскопическим фото. Приборы и принадлежности: стробоскопические фотографии, линейка, карандаш.