Экспериментальная установка. Экспериментальная часть

Экспериментальная часть

Опыт Франка и Герца показал, что 4.86 эВ – наименьшая возможная порция энергии (наименьший квант энергии), которая может быть поглощена атомом ртути в основном энергетическом состоянии, что и является проявлением дискретности уровней энергии в атоме.

Таким образом, зависимость, приведённая на рис.9.2, подтверждает справедливость первого постулата Бора.

Правило частот Бора также экспериментально подтвердилось в опытах Франка и Герца. Ртутные пары, возбужденные электронным ударом, оказались источником ультрафиолетового излучения с длиной волны λ=253.7 нм. Это излучение происходит в тот момент, когда атом ртути из возбужденного состояния с энергией Е ₂ возвращается в основное состояние с энергией Е ₁, излучая фотон с частотой ν:

. (9.4)

Тогда из (9.3) и (9.4) получим:

. (9.5)

По известному значению Δ Е = еU ₁=4.86 эВ можно вычислить длину волны излучения: λ=255 нм. Этот результат полностью согласуется с экспериментом: λ_эксп.=254 нм.

Приборы и оборудование: объект исследования, блок управления, осциллограф.

В отличие от оригинального опыта в настоящей работе имеется несколько особенностей:

· вместо паров ртути объект исследования заполнен инертным газом криптоном;

· напряжение на сетке изменяется автоматически блоком управления по линейному закону, синхронно с линейно изменяющимся напряжением горизон‑
тальной развёртки осциллографа;

· сила анодного тока преобразуется в напряжение, которое подаётся на вертикально отклоняющиеся пластины прибора;

· блок управления формирует метку, накладываемую на изображение на экране осциллографа. С помощью ручек «грубо» и «точно» метка перемещается в горизонтальном направлении (рис.9.4), а на цифровом индикаторе отображается напряжение между катодом и сеткой.

Дата добавления: 2015-03-29