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

60926. Имя прилагательное 141 KB
  Цель: закреплять написание слов из словаря. Что общего у этих слов Какая для этих слов общая непроверяемая гласная Какое задание я вам хочу предложить Верно мы будем упражняться в написании слов из словаря. Запиши словарные слова из кроссворда в столбик по памяти.
60932. Система освіти в Україні, Великобританії та США 669.5 KB
  Мета: навчати учнів вести бесіду за темою та вживати нові ЛО в мовленні; розширювати пасивний словниковий запас; розвивати навички аудіювання та діалогічного мовлення, вміння включати нові ЛО в мовленнєву ситуацію; прищеплювати культуру колективної співпраці та повагу до думки співрозмовника.
60934. Будова клітин прокаріотів і еукаріотів 90 KB
  Мета: формувати в учнів поняття про будову клітин прокаріот і еукаріот; розвинути практичні вміння самостійно досліджувати ці клітини і вивчати їхню будову виявляти характерні риси прокаріот і еукаріот порівнювати і робити висновки про еволюцію клітин...