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

59 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

22774. Українське питання на Ялтинський конференції (1945р.) 46 KB
  Національні інтереси України та механізми їх забезпечення. Позиція України щодо ЄЕП в контексті інтеграційних процесів на пострадянському просторі. Зрештою глави урядів трьох держав СРСР США й Великої Британії схвалили рішення що східний кордон Польщі проходитиме вздовж лінії Керзона з відхиленням від неї в деяких районах від п'яти до восьми кілометрів на користь Польщі Це було досягнення й України попри те що частина земель населених українцями залишалася під польською владою.Стеттініус який зазначив що радянський приклад можуть...
22775. Ініціативи дипломатії УРСР в 00Н 41 KB
  Концепції нейтралітету та позаблоковості в зовнішній політиці України. Відносини України з країнами Африки. Концепція нейтралітету та позаблоковостів в зовнішній політиці України. зазначається про намір України стати нейтральною однак в цьому документі крім положень що фіксують оборонний характер військової доктрини можна зустріти тезу про те що У дотримується свого позаблокового статусу.
22776. Створення та розгортання діяльності Наркомату закордонних справ УРСР 39.5 KB
  Механізм формування та реалізації зовнішньої політики України. Правда дещо несподіваною виявилася кандидатура наркома закордонних справ України. Механізм формування та реалізації зовнішньої політики України. Під керівництвом Президента України практична реалізація зовнішньополітичної діяльності забезпечується Кабінетом Міністрів України і здійснюється Міністерством закордонних справ іншими центральними органами державної виконавчої влади на основі Конституції і законів України.
22777. Українське питання на завершальному етапі Другої світової війни 42 KB
  Засади та основні напрямки зовнішньої політики України. Під кінець війни міжнародний авторитет України зріс збільшувалась увага в світі до життя й долі українського народу. Правда дещо несподіваною виявилася кандидатура наркома закордонних справ України. Засади та основні напрямки зовнішньої політики України З погляду концептуальної визначеності зовнішньополітичного курсу України особливо велике значення мав документ схвалений Верховною Радою України 2 липня 1993 р.
22778. УРСР на міжнародній арені 1944-1949 рр 56 KB
  Національні інтереси України зовнішній аспект. Співробітництво України в Чорноморському регіоні. Про значний міжнародний авторитет України свідчило обрання Д. Національні інтереси України зовнішній аспект.
22779. Зовнішньополітична діяльність закордонних українських громадсько-політичних організацій в повоєнній добі 45 KB
  Концепція стратегічного партнерства в зовнішній політиці України. Розбудова відносин України з країнами Африки. Концепції стратегічного партнерства в зовнішній політиці України Стратегічне партнерство являє собою стан відносин що характеризуються наявністю комплексних стратегічних інтересів в сіх сферах діяльності двох сторін з огляду на певну політичну взаємозалежність та готовність до застосування компромісних механізмів узгодження спільних інтересів. Але у випадку з нашою державою така взаємозалежність є асиметричною і як правило...
22780. Двосторонні договори та угоди УРСР 1944-1949 рр.: зміст, значення, наслідки 51 KB
  Проте дослідники звертали увагу на три справжні причини такого ставлення приховану надію на повернення західноукраїнських земель очікування можливої війни між союзниками СРСР та Великою Британією й США невдоволення поляків характером і діяльністю ПКНВ. Україну як незалежну державу США визнали 26 грудня 1991р. Кравчука до США. В ході візиту було підписано низку документів зокрема політичну декларацію та меморандум про взаєморозуміння між урядами України та США.
22781. Проблема множинного представництва на завершальному етапі II світової війни 83.5 KB
  Етапи відносин України та Російської Федерації. Передбачалося що на початку роботи конференції делегати Великобританії й США підтримають пропозицію про допуск до первісного членства двох радянських республік України та Білорусії. Етапи відносин України та Російської Федерації. розстрілу Білого дому та зміцнення позицій реформаторів у Кремлі курс щодо України став жорсткішим що виявилось у намаганнях на дострокових виборах 1994 р.
22782. Участь делегації УРСР в роботі Паризької мирної конференції 67.5 KB
  Відносини ЄССШАУ країна. міністри закордонних справ Англії США Франції й СРСР опублікували Декларацію про колишні італійські колоніальні володіння в Африці яка стала основою для Спільної декларації з цього питання і була підписана разом із мирними угодами. Відносини ЄС Україна США. Геополітичний простір України передбачає визначення таких пріоритетних зовнішньополітичних напрямків як ЄС перспективна мета на інтеграцію до європейського політичного економічного правового простору РФ найбільший впливовий сусід відносини з...