3534

Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца

Лабораторная работа

Физика

Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца. Цель работы. Опытное подтверждение дискретности уровней энергии атомов, определения потенциалов возбуждения и понизации. Указания по организации самостоятельной работы....

Русский

2012-11-03

51.5 KB

58 чел.

Определение потенциалов возбуждения и понизации атомов методом Франка и Герца.

Цель работы.

Опытное подтверждение дискретности уровней энергии атомов; определения потенциалов возбуждения и понизации.

2.Указания по организации самостоятельной работы.

Энергетические уровни атома определение из анализа энергии, им излучающей  или поглощенной. Величина этой энергии равна разности двух энергетических состояний атомов.

ΔЕ=Е21;

Если величина ΔЕ строго определенная, то и энергетические состояния стационарны и дискретны. Одно из этих состояний, в котором атом обычно находится, является нормальным или основным.

Атом можно возбудить, т.е. перевести его из основного состояния в состояния с большой энергией, которое наз. возбужденным. Минимальная энергия, необходимая для перевода атома в данное возбужденное состояние, наз. энергией возбуждение и опред. разностью двух уровней: основного и возбужденного.

Спустя короткое время (10-8с) атом возвратится в основное состояние, излучив при этом ______ энергии

Описание лабораторной установки.

                                                                         (1)

где h=6,3*10-34 Дж/с- постоянная Планка

  - частота излучения;

  - длинна волны;

 с – скорость света;

      VL

             A

           A

    K      C

           PA

  

  V             V

 PV1    +       PV2

        G

     -

             PV2

    SA

       PV1

     Рис 1.

Атомы исследованного газа находятся в стеклянной колбе содержащей три электрода: катод К, сетка С, азот А.

Потенциометр RP2 и вольтметром PV2 изменяется и измеряется величина напряжения, создающею задерживающее поле между сеткой С и анодом А.

От источника 6 нагревается нить накала и подается напряжения на электроды.

 4.Порядок выполнения работы.

4.1.Определения потенциала возбуждения атомов ив.

  1.  Подключим цифровой амперметр РА2 к клеммам макета. Включим макет и амперметр.
  2.  Потенциометром RP2 установим задерживающей потенциал

Из=(1÷2)В

  1.  Потенциометром RP1 изменяем, а вольтметром РУ1 измерим напряжения ускоряющие напряжения с помощью РА измеряем силу тока в цепи слода.

Полученные данные записи в таблицу 1:

U(B)

2

4

6

8

10

11

12

13

14

15

I(мA)

0.02

1.69

2.98

4.02

4.12

4.22

4.36

4.36

4.27

4.18

U(B)

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

I(мA)

97

66

11

1.47

0.87

0.42

0.67

1.29

2.02

2.11

  1.  По этим данных построим график зависимости силы тока 1 от энергии электронов и по нему сделаем вывод о характере взаимодействие электронов с атомами. Опред. энергию и потенциал возбуждения Uв атомов:

Uв=18,5 В – потенциал возбуждения

Ев=18,5 В – энергия возбуждения


График зависимости силы тока.

 I(мА)

4.36

     4

     3

     2

     1

    0 1     4    6      8   10 11 12    13  14   15              17   19    20  21 22 23  24 Еэ(эВ)

Рис 2

  1.  По формуле (1) вычислили частоту и длину волны излучения возбужденных атомов.

 4.2. Определение потенциала ионизации атома.

  1.  Потенциометром RP2 установили задерживающий потенциал Uз=20 В.
  2.  Изменяя ускоряющее напряжения и измеряя силу тока установим зависимость составляющей тока от энергии электронов.

U(B)

21

23

25

27

29

31

33

35

37

39

I(мA)

0.48

1.78

2.06

1.97

1.64

1.58

1.57

1.48

1.46

1.58


График зависимости I
n от Еэ

  I(мА)

     2

     1

    0      21     23        25       27     29      31      33      35       37       39    U(эВ)

Рис 3

Определенный потенциал ионизации и энергию электронов, при которой появляются ионы.

Un=21 В – потенциал ионизации;

Еэ=21 эВ – энергия электронов;

ВЫВОД: на этой лабораторной работе мы опытно подтвердили дискретность уровней энергии атомов: определили потенциалы возбуждения и ионизации.

Выяснили что существуют упруги и неупругие соударения электронов, которые после соударения имеют достаточную энергию, чтобы период торможения поля, участвуют в создании тока.

Если ускоренный потенциал равен или немного превышает потенциал возбуждения соуд. электронов с атомами становятся неупругие.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7268. Теорії і концепції дизайну другої половини ХХ століття 72.5 KB
  Теорії і концепції дизайну другої половини ХХ століття Джерела концепцій і теорій дизайну теорії конструктивізму та функціоналізму У лекції висвітлюються основні поняття концепція, теорія дизайну і джерела дизайну, які вплинули на розумінн...
7269. Принципи трудового права України 66 KB
  Тема 3. Принципи трудового права України. План лекції. Поняття основних принципів трудового права України. Основні права і свободи громадян, закріплені в Конституції України, що визначають принципи правового регулювання трудових відносин. Пр...
7270. Методы макроэкономического планирования и прогнозирования 229.5 KB
  ТЕМА 3: Методы макроэкономического планирования и прогнозирования. Методы макроэкономического прогнозирования Под методами прогнозирования понимается совокупность приемов и способов мышления, позволяющих на основе анализа ретроспективных данных, вне...
7271. Гіпсові в’яжучі матеріали 60.5 KB
  Тема Гіпсові вяжучі матеріали План заняття Технологія виробництва високоміцного гіпсового вяжучого, його властивості та застосування. Високо випалювальні гіпсові вяжучі. Особливості твердіння гіпсу. Техніка безпеки, охорона ...
7272. Особливості публічного виступу 34.5 KB
  Тема: Особливості публічного виступу План Підготовка до публічного виступу, вимоги. Використання наочних засобів. Психологічні особливості публічного виступу. Публічний виступ - це усне монологічне висловлювання з метою впливу...
7273. Базові засади управління соціальною сферою 105 KB
  Лекція 4. Базові засади управління соціальною сферою. Система й структура державного управління соціального сферою. Нормативно правове забезпечення управління соціальною сферою. Програмно цільове управління. Як вже зазначалося, в умовах підвищення ролі л...
7274. Социальная подструктура личности 81 KB
  Социальная подструктура личности Вопросы для обсуждения: Социализация личности. Механизмы социализации Основные социальные процессы и поведение человека Просоциальное и асоциальное поведение. Социализация личности. Механизмы социа...
7275. Засади кримінального процесу 84.92 KB
  Засади кримінального процесу ПЛАН: Вступ 1. Поняття, значення і класифікація засад кримінального провадження. 2. Конституційні засади кримінального провадження. 3. Спеціальні засади кримінального провадження та їх характеристика. Висновки...
7276. Засоби колективного та індивідуального захисту населення 82.5 KB
  Тема: Засоби колективного та індивідуального захисту населення. План: Колективні засоби захисту: призначення і класифікація. Індивідуальні засоби захисту людей: Індивідуальні засоби захисту органів дихання Індивідуальні зас...