Der Franck - Hertz - Versuch
 |
||
| Freie Atome in einer Leuchtstoffröhre liefern Spektrallinien mit scharfen Frequenzen. ??? Nehmen Atome auch nur bestimmte Energien auf ???
|
||
 |
 |
|
| Idee: J. Franck und G. Hertz hatten 1913 die Idee, Atome durch Stöße mit Elektronen anzuregen. Dazu mussten die Elektronen eine Strecke mit einer variablen Beschleunigungsspannung durchlaufen. Für ihre Ergebnisse wurden J. Franck und G. Hertz 1925 mit dem Nobelpreis geehrt.
|
||
|
||
 |
 |
|
| Beobachtungen der Franck - Hertz - Röhre durch ein Prismenspektroskop |
 |
|
| Die nebenstehenden Abbildungen zeigen das Schreiberbild. Es wurde der Strom an der Auffangelektrode in Abhängigkeit von der Beschleunigungsspannung abgetragen. |
 |
|
 |
||
| Es gelangen nur die Elektronen zur Auffangelektrode, deren Energie groß genug ist, die Gegenspannung zu überwinden. Die Gegenspannung war in diesem Versuch regelbar und betrug ca. 2V. | ||
 |
Zur Animation des Franck - Hertz - Versuches - klicke auf die Abbildung! | |
| Darstellung des Stroms an der Auffangelektrode am Oszillographen: | ||
|
Der Oszillograph stellt eine Eingangsgröße "y" in
Abhängigkeit von der Zeit oder von einer zweiten Eingangsgröße "X" dar (x /
y - Betrieb) Um ein Bild, wie rechts dargestellt zu generieren, muss die Zeit, in der der Bildschirm horizontal durchlaufen wird, sehr klein sein. Eine manuelle Regelung der Beschleunigungsspannung wäre zu langsam und würde je nach Zeitwahl eine "Gerade" oder einen "Punkt" zeigen, die sich im gleichen Verhältnis wie der Auffängerstrom auf und ab bewegen.
|
 |
|
|
Oszillographenbild |
||
|
Über das Betriebsgerät kann die Beschleunigungsspannung
wahlweise manuell oder elektronisch generiert gewählt werden.
Bei der elektronisch generierten Beschleunigungsspannung handelt es sich um einen Sägezahnimpuls, d.h. das Signal - hier die Beschleunigungsspannung steigt langsam, quasilinear an und fällt nach Erreichen des gewählten Maximalwertes steil wieder ab. Dieser Vorgang wiederholt sich mit einer Frequenz von ca. 200 Hz. |
 |
|
|
Betriebsgerät |
||
 |
||
|
Aufbau |
||
 |
|
|
|
Einstellung des Amplitudenmaßstabs 0,5Vje Teilstrich |
Einstellung der Zeitbasis 0,5ms je Teilstrich |
|
 |
||
