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

57760. Робота з рухомою картою зоряного неба 149.5 KB
  Рухома карта складається з двох частин: рухомого диска (зоряної карти), який може обертатись навколо вісі, що проходить через його центр, і нерухомо розташованого над ним накладного круга.
57761. Изучение звёздного неба 95 KB
  Цели урока: Создать условия для: изучения созвездий наблюдения интересных объектов в этих созвездиях отработки навыков уверенного нахождения созвездий и самых ярких звёзд северного неба...
57762. Розв’язування нерівностей з однією змінною 114.5 KB
  Мета: відтворити знання про лінійні нерівності з однією змінною; удосконалювати вміння учнів розвязувати нерівності з однією змінною формувати навички самостійної роботи...
57763. Решение иррациональных неравенств 1.41 MB
  Формировать умения и навыки решения иррациональных неравенств различными способами. Формировать социальную компетентность: предоставлять учащимся возможность проявлять инициативу.
57764. Der Gemüsegarten 38.5 KB
  Практична: ввести лексичні одиниці за темою уроку та тренувати їх вживання в усному та писемному мовленні, закріпити вживання сильних дієслів у теперішньому часі на прикладі дієслова essen.
57765. Текст-переклад. Бінарний урок з інформатики та англійської мови 143.5 KB
  А зараз давайте пригадаємо пристрій, який допоможе нам друкувати текст. Називається він?(клавіатура). На клавіатурі знаходиться багато клавіш. Це алфавітно-цифрове поле (демонструється малюнок клавіатури).
57766. Перерізи многогранників. Метод слідів 712 KB
  Многогранники Опуклі многогранники Правильний многогранник Куб Паралелепіпед Піраміда Призма а у другій – нові переріз діагональний переріз січна площина.
57767. Перська держава 73.5 KB
  Мета: ознайомити учнів з особливостями зародження і функціонування держави Персії охарактеризувати діяльність найвідоміших правителів Персії: Кіра ІІ Дарія І розкрити завойовницький характер їх зовнішньої політики...
57768. Теорема Піфагора 271.5 KB
  Мета: сформулювати і довести теорему Піфагора; познайомити учнів з біографією Піфагора; вчити застосовувати теорему до розвязання задачрозвивати логічне мислення; розвивати інтерес до математики...