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

36794. Измерение напряженности магнитного поля соленоида 182 KB
  Магнитные поля созданные каждым витком в отдельности складываются. Напряженность магнитного поля соленоида в средней его части при прохождении по нему электрического тока определяется формулой: 1 Величина пропорциональна силе тока и зависит от числа витков приходящихся на единицу длины соленоида. Напряженность магнитного поля можно определить по воздействию этого поля на данный магнит.
36795. Измерение напряженности магнитного поля длинного соленоида с помощью датчика Холла 270 KB
  Цель работы: ознакомиться с одним из широко используемых на практике методов измерений и исследования магнитных полей с помощью датчика Холла; исследовать магнитное поле внутри длинного соленоида. Приборы и принадлежности: соленоид датчик Холла блок питания для соленоида источник питания для датчика Холла милливольтметр для измерения электродвижущей силы Холла. Эффект Холла.
36797. ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 80.5 KB
  Тема: ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ II АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ. Перечень заданий: Частные реакции на катионы Аg. Частные реакции на катионы Pb2. Провести частные реакции на катион серебра g.
36798. Исследование распространения сигналов тональных частот по ЛЭП 6(10) кВ с использованием программной среды PSpice 93.83 KB
  Магистральные ЛЭП напряжением 110_кВ и выше, соединяющие между собой энергорайоны, при их использовании в качестве линий связи, как правило, обработываются с помощью заградителей, обходов и т.д
36799. ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ III АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 68 KB
  Тема: ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ III АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ. Частные реакции на катионы Ва2. Частные реакции на катионы Са2. Частные реакции на катион Ва2.
36800. Графический растровый редактор GIMP 1.65 MB
  Далее возвращаемся на 1й слой в данном случае это слой Рисунок 1 и создаем над ним новый с указанными ниже параметрами: Для типа заливки слоя выбираем Цвет переднего плана при этом цвет должен быть обязательно черным: Отключаем все слои кроме двух нижним с которыми мы сейчас работаем: Переходим на наш слой залитый черным цветом: Теперь берем инструмент ластик с мягкими краями и достаточно большого размера 305: Встаем в произвольном месте нашего изображения и несколько раз щелкаем по одному и тому же месту чтобы эффект ластика...
36801. ЧАСТНЫЕ РЕАКЦИИ КАТИОНОВ IV АНАЛИТИЧЕСКОЙ ГРУППЫ 72 KB
  Реактивы: NH42S lCl3 ZnCl2 CrCl3 NOH H2O NH4OH N2S HCl NH4Cl крист K4 [Fe CN 6] K3 [Fe CN 6] CH3COOH. Групповым реагентом на катионы четвертой группы является гидроксид натрия NOH в избытке. В каждую из них добавить 1 мл группового реактива NOH. Ваши наблюдения ____________________________________________________________________________________________________________________________________________ Записать уравнения реакций в молекулярном и ионном виде: LCI3 NOH =...
36802. Структура и принцип работы полевых транзисторов, их статических характеристик и дифференциальных параметров 189.18 KB
  В данной лабораторной работе были изучены структура и принцип работы полевых транзисторов, их статические характеристики и дифференциальные параметры. Были определены пороговое напряжение, крутизна сток-затворных характеристик, внутреннее сопротивление транзисторов в режиме насыщения и в линейном режиме, вычислена удельная крутизна МОП-транзистора КП304А.