23112

Досліди Франка і Герца по визначенню потенціалів іонізації

Доклад

Физика

При непружніх зіткненнях електрона з атомом відбувається передача енергії від електрона атому. Якщо внутрішня енергія атома змінюється неперервно то атому може бути передана будьяка порція енергії. Якщо ж стани атома дискретні то його внутрішня енергія при зіткненні з електороном повинна змінюватись також дискретно – на значення що дорівнюють різниці внутрішньої енергії атома в стаціонарних станах. Отже про непружньому зіткненні електрон може передати атому лише певні значення енергії.

Украинкский

2013-08-04

52 KB

0 чел.

59. Досліди Франка і Герца по визначенню потенціалів іонізації.

Ці досліди (1913) дали пряме доведення дискретності атомних станів. Ідея дослідів полягає в наступному. При непружніх зіткненнях електрона з атомом відбувається передача енергії від електрона атому. Якщо внутрішня енергія атома змінюється неперервно, то атому може бути передана будь-яка порція енергії. Якщо ж стани атома дискретні, то його внутрішня енергія при зіткненні з електороном повинна змінюватись також дискретно – на значення, що дорівнюють різниці внутрішньої енергії атома в стаціонарних станах. Отже, про непружньому зіткненні електрон може передати атому лише певні значення енергії. Вимірюючи їх, можна визначити значення внутрішніх енергій стаціонарних станів атома.

Це і потрібно було перевірити експериментально за допомогою установки, схема якої подана нижче.

В балоні з парами ртуті під тиском порядка 1 мм.рт.ст.(130 Па) знаходились три електрода: К-катод, С-сітка., А-анод. Електрони, що випромінювались гарячим катодом внаслідок термоелектронної еміссії, прискорювались різницею потенціалів між катодом і сіткою. Величину  можна плавно змінювати. Між сіткою  і анодом створювалось слабке гальмуюче поле з різницею потенціалів біля 0.5 В. Таким чином, якщо якийсь електрон проходить крізь сітку з енергією, меншою ніж 0.5 еВ, то він не долетить до анода. Тільки ті електрони, енергія яких при проходженні сітки більше 0.5 еВ, потраплять на анод і утворять анодний струм , який можна виміряти.

В цих дослідах досліджувалась залежність анодного струму  (гальванометром ) від прискорююючої напруги (вольтметром ). Отримані результати представлені на рисунку нижче.

Максимуми відповідають значеням енергії еВ, ,  і т.д.

Такий вигляд кривої пояснюється тим, що атоми дійсно можуть поглинати лише дискретні порції енергії, що дорівнюють 4.9 еВ.

При енергії електоронів, меншій 4.9 еВ, їх зіткнення з атомами ртуті можуть бути лише пружніми(без зміни внутрішньої енергії атомів), і електрони досягають сітки з енергією, достатньою для подолання гальмуючої різниці потенціалів між сіткою і анодом. Коли ж прискорюючи напруга стає рівною 4.9 В, починають відбуватися поблизу сітки непружні зіткнення між електронами та атомами ртуті, і електрони віддають атомам ртуті всю енергію і вже не можуть подолати гальмуючу різницю потенціалів в просторі за сіткою. Отже, на анод можуть потрапити лише ті електрони, котрі не зазнають недружнього зіткнення. Тому, починаючи з прискорюючої напруги 4.9 В, анодний струм  буде змешуватись

З результатів дослідів випливає, що різниця внутрішніх енергій основного стану атома ртуті і найближчого збудженого стану дорівнює 4.9 еВ, що й доводить дискретність внутрішньої енергії атома.   


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66279. Англійська народна казка «Сорочаче гніздо» 46 KB
  Наша держава має добрих сусідів: росіян, білорусів, поляків, руминів. У новому розділі «Казки народів Європи» ми познайомимося з казками, які читають діти інших народів. Казки – це вигадані оповідання, котрі передаються протягом століть із роду в рід...
66280. Твоя країна – Україна. Символи держави. Розробка проекту «Славетні українці» 397.5 KB
  Мета: Дати уявлення про Україну як незалежну державу, про державну символіку; розширити і уточнити відомості про період козаччини; розвивати мовленнєву діяльність, уміння слухати своїх товаришів, робити аналіз сказаного...
66285. Органічні сполуки. Вуглеводи. Ліпіди 68.5 KB
  Вуглеводи. Вуглеводи їх будова і властивості. Майже всю суху речовину клітини складають білки вуглеводи ліпіди нуклеїнові кислоти. Складні вуглеводи моносахариди.
66286. Органы пищеварения. Зубы и уход за ними. Гигиена питания 74 KB
  – Каким же горючим человек заправляет свой организм Чем вы питаетесь На какие две группы можно разделить всю пишу У меня в руках что морковь Это растительная или животная пища Что такое растительная пища Дайте определение.
66287. Народні свята весняного циклу. Дослідження змісту свят 283 KB
  Мета: збагатити знання дітей про народні свята весняного циклу; дослідити зміст цих свят; розвивати дослідницькі вміння, зв’язне мовлення, творчі здібності, вміння співпрацювати у групах; виховувати почуття любові і поваги до традицій українського народу, природи рідного краю.