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

7805. Советская школа и педагогика в сер. 60-х - н. 90х годов 25.5 KB
  Советская школа и педагогика в сер. 60-х - н. 90х годов Советская школа в период с 1958 по 1992г. В 1958г. был принят закон об укреплении связи школы с жизнью и о дальнейшем развитии системы народного образования, который установил в нашей ст...
7806. Становление коммунистической системы воспитания и образования в России после Октябрьской революции 33.5 KB
  Становление коммунистической системы воспитания и образования в России после Октябрьской революции Революционная перестройка школы. Первые декреты Советской власти по народному образованию и проведение их в жизнь. Великая Октябрьская социалистическа...
7807. Сухомлинский и Корчак и их педагогические идеи 30 KB
  Сухомлинский и Корчак и их педагогические идеи Сухомлинский создал оригинальную педагогическую систему, основывающуюся на принципах гуманизма, на признании личности ребёнка высшей ценностью, на которую должны быть ориентированы процессы воспитания и...
7808. Тенденции развития образования в современном мире 39.5 KB
  Тенденции развития образования в современном мире Состояние образования в современном мире сложно и противоречиво. С одной стороны, образование в 20-м веке стало одной из самых важных сфер человеческой деятельности огромные достижения в этой област...
7809. Школа в России в первой половине 19 века 39.5 KB
  Школа в России в первой половине 19 века. Развитие культуры России в первой половине XIX века проходило в противоречивых условиях. С одной стороны, экономическое развитие вызывало потребность в грамотных людях, стимулировало развитие науки и техники...
7810. Философия эпохи Возрождения (ренесанса) 58.5 KB
  Философия эпохи Возрождения В развитых странах Европы в период 12-13 век происходит развитие торговли и ремесел. Происходит рост производительности труда. Развиваются города. Они становятся центрами экономической и культурной жизни. Это была вершина...
7811. Немецкая идеалистическая философия. Философия Гегеля 38.5 KB
  Немецкая идеалистическая философия. Философия Гегеля Развитие немецкой классической философии достигает вершин в творчестве Георга Гегеля (1770-1831). Феноменология духа, Наука логика, Энциклопедия философских наук...
7812. Гносеология - теория познания 53 KB
  Гносеология - теория познания. Теория познания рассматривает вопросы познаваемости мира, способов познания, критерии истины. Возникла в 19 веке. Основы заложил Кант. Познание - процесс целенаправленного активного отображения действительно...
7813. Иррационализм (философия жизни) 80 KB
  Иррационализм (философия жизни) Философия жизни отличается от предыдущих иррационализмом, то есть отрицанием того, что только разум, только наука может постичь действительность. Иррационализм ограничивает или отрицает возможности разума в процессе п...