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

14121. ИЗОБРАЖЕНИЯ-КАРТЫ. Создание изображения-карты в редакторе HomeSite 408 KB
  УРОК 11 ИЗОБРАЖЕНИЯКАРТЫ Изображениекарта это такое изображение различные фрагменты которого служат ссылками на разные HTMLфайлы или URL. Выбирая с помощью мыши различные фрагменты изображения посетители сайта могут перемещаться со страницы на страницу. Создание
14122. ОСНОВЫ CSS. Каскадные таблицы стилей 309 KB
  УРОК 12 ОСНОВЫ CSS Каскадные таблицы стилей CSS Cascading Style Sheets это средство позволяющее задавать различные свойства HTMLтегам. Например можно задать способ оформления вставленной картинки указать как должен выглядеть конкретный абзац P заголовок H1H2ссылка А Час
14123. Диагностика агрессивного поведения подростков 451.5 KB
  Сама по себе тема «детской агрессивности» долгое время была закрыта и не получила должной разработки в отечественной психологии. Но даже в тех случаях, когда обсуждались проблемы детской агрессивности, ей однозначно приписывалась деструктивная окраска.
14124. COMPUTER APPLICATIONS 39 KB
  UNIT 2. COMPUTER APPLICATIONS I. Practise reading the following words: characterize distinguishing repetitive efficiently ordinary automobiles atmospheric physicists industries professional airframe survey industry maintenance process vital determine increasingly realized successfully extremely explosion matures distinctive epoch staggering eventual diagnostic proliferation equipment succeed pendulum climate acquisition. II. Before reading the te...
14125. COMPUTER CONFIGURATION 37 KB
  UNIT 3. COMPUTER CONFIGURATION I. Practise reading the following words: component unit device interconnected microprocessor register integrated manage improve performance simplify description identify perform support integers arithmetic sine cosine compare superscalar represent equal rapidly area store single software responsibility significance increase trigonometry. II. Before reading the text try to answer these questions: 1. What components ...
14126. CENTRAL PROCESSING UNIT 36 KB
  UNIT 4. CENTRAL PROCESSING UNIT I. Practise reading the following words: execute fundamental circuit tolerances miniaturization standardization automobile configure advent eventually significantly wiring contents architecture primarily discrete differentiate failure whereas desired retrieve deterring issue register directly cycle entire simultaneously access monolithic separate. II. Before reading the text try to answer these questions: 1. What i...
14127. UNIT 5. MOTHERBOARD 35 KB
  UNIT 5. MOTHERBOARD I. Practice reading the following words: motherboard personal circuit electronic controller component either via determine features wireless expansion industry micro architecture proprietary endure accommodate video monitor prior processor universally current Ethernet graphics existing extension firmware rear failure volatile. II. Before reading the text try to answer these questions: 1. What is a motherboard 2. What is a...
14128. UNIT 6. PERIPHERALS 39 KB
  UNIT 6. PERIPHERALS I. Practise reading the following words: attached scanner internal video accessories refers component processing access similarly represents audio converted accommodate typical processor transform electronic capture included Ethernet chat advantage convert item graphics monitor produces permanent transparencies primarily via. II. Before reading the text try to answer these questions: 1. What components does an ordinary PC...
14129. UNIT 7. KEYBOARDS 46 KB
  UNIT 7. KEYBOARDS I. Practise reading the following words: component primary commands virtually obsolete corporate term universal specification equipment status automating layout arrangement area numeric mode isolated modified vendor menu cursor simulate mandatory via economic requirement environment support minimize sacrifice. II. Before reading the text try to answer these questions: 1. What input devices do you know 2. What input devices d...