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

32974. НАУКА И ФИЛОСОФИЯ: ОБЩЕЕ, ОСОБЕННОЕ И ИДЕЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОСТИ (М. БОРН. ФИЗИКА И МЕТАФИЗИКА) 18.66 KB
  ФИЗИКА И МЕТАФИЗИКА Метафизика исследование общих черт структуры мира и наших методов проникновения в эту структуру. Вильям Джемс: Метафизика это необычайно упорное стремление мыслить ясным образом. Бертран Рассел: Метафизика попытка постичь мир как целое с помощью мысли. Метафизика исследование общих черт структуры мира и наших методов проникновения в эту структуру.
32975. НАУКА КАК ЭПИСТЕМОЛОГИЧЕСКИЙ ФЕНОМЕН И СОЦ. ИНСТИТУТ 21.98 KB
  Всеобщие харристики понятия наука: определение науки как рациональнопредметного вида познания выделение в ней 3 ее основных аспектов: наука как специфический тип знания: исследуют логика и методология науки. эмоциональная нейтральность запрещает людям науки use при решении научных проблем эмоции личные симпатии. Все аспекты связаны м у собой и только в своем единстве позволяют достаточно полно и адекватно описать функционирование реальной науки как целого. Выявление структуры науки ставит проблему классификации наук раскрытие их...
32976. «НАУКИ О КУЛЬТУРЕ», ИХ СПЕЦИФИКА И ОТЛИЧИЕ ОТ «НАУК О ПРИРОДЕ» (Г.РИККЕРТ. НАУКИ О ПРИРОДЕ И НАУКИ О КУЛЬТУРЕ) 16.27 KB
  НАУКИ О КУЛЬТУРЕ ИХ СПЕЦИФИКА И ОТЛИЧИЕ ОТ НАУК О ПРИРОДЕ Г. НАУКИ О ПРИРОДЕ И НАУКИ О КУЛЬТУРЕ Науки о культуре: индивидуализирующий или исторический метод т. Одни из них суть науки о законах а др. науки о событиях и исторические.
32978. НАУЧНАЯ ТЕОРИЯ: ОБЪЕКТ, ФУНКЦИИ И ЛОГИКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ 17.6 KB
  Этапы становления научной теории: выявление особенностей проблемной ситуации онтологические проблемы связанные с тем что познаем гносеологические проблемы с тем как познаем проблемы фундаментальные практические теоретические. 2 вида теорий формальные логические математические относятся к абстракциям не относятся к реальным предметам деятти фактуальные относятся к реальности к объектам химия биология Новые теории индуктивно не выводятся из фактов. А факты можно наблюдать но не видеть теории которые их объясняют....
32979. НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ КАК СЛОЖНОЭВОЛЮЦИОНИРУЮЩАЯ, ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА (В.И.ВЕРНАДСКИЙ. О НАУЧНОМ МИРОВОЗЗРЕНИИ) 17.27 KB
  НАУЧНОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ КАК СЛОЖНОЭВОЛЮЦИОНИРУЮЩАЯ ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА В. Научное мировоззрение не есть ч. Научное мировоззрение не дает нам картины мира в действительном его состоянии. Научное мировоззрение не есть картина Космоса которая раскрывается в своих вечных и незыблемых чертах перед изучающим ее независимым от Космоса человеческим разумом.
32980. НАУЧНЫЕ ПОИСКИ ОТВЕТОВ НА ВЫЗОВЫ СОВРЕМЕННОСТИ (Э.ГИДДЕНС. РИСК) 13.86 KB
  РИСК Мы не знаем каковы будут results дальнейших изменений и какими опасностями они чреваты. Идея риска утвердилась в XVI XVIIвв. Само слово риск пришло к нам из испанского или португальского языка где оно означало плаванье в незнакомых водах не нанесенных на карту. Позднее риск стал и временной категорией это понятие стало употребляться в банковском деле и инвестиционных операциях обозначая анализ возможных последствий того или иного решения о вложении капиталов для кредиторов и заемщиков.
32981. НЕКЛАССИЧЕСКАЯ НАУКА: МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ И ФИЛОСОФСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ 17.52 KB
  Становление неклассической научной картины мира осуществлялось на основе представлений о мире как сложной системе включающей микро макро и мегамиры. If в классической науке универсальным способом задания объектов теории были операции абстракции и непосредственной генерализации наличного эмпирического материала то в неклассической введение объектов осуществляется на пути математизации которая выступает основным индикатором идей в науке приводящих к созданию новых ее разделов и теорий. Переход от...
32982. О СПЕЦИФИКЕ П. ЗНАНИЯ. ПРИ КАКИХ УСЛОВИЯХ П. МОЖЕТ СТАТЬ НАУКОЙ (К.МАНХЕЙМ. ИДЕОЛОГИЯ И УТОПИЯ) 14 KB
  ощущал свое время как эпоху радикальной соц. перестройки Суть перестройки: переход от традиционной соц. чтобы избежать рокового развития событий необходимо регулирование даже планирование социокультурных изменений 3. австрийский социолог и политик Шеффле: общвенная и госвенная жизнь cn be разделена на 2 части: 1 повседневная госвенная жизнь=управление 2 П.