Va rugam dezactivati programul ad block pentru a vizualiza pagina!

Cumpara abonament!
Plateste cu PayPal

Experimentul Franck-Hertz. Cuantificarea energiei atomice.

Partajeaza in Google Classroom

Partajeaza cu Google Classroom
Susține Lectii-Virtuale!
Pentru a putea vizualiza un video va rugam sa va logati aici! Daca nu aveti cont va puteti inregistra apasand aici.
5 voturi 277 vizionari
Puncte: 10

Transcript



În ce an a treia lecții de fizică

atomică vom discuta despre experimentul

Franck hertz în acest în acest

desen aveți schema experimentului

Franck hertz pe care o Vom explica

a pas cu pas Deci pornim cu un

tub transparent de vapori cu vapori

de mercur Deci cu această culoare

albastru deschis simbolism un tub

transparență se dă imediat se transparent

în care se găsesc vapori de mercur

la densitate mică Deci in interior

în interiorul acestei incinte se

află vapori de mercur care se simbolizează

cu HG Mercur în stânga acestui

tube avem un ca tot simbolizat

cu ce Care este încălzit de către

filamentul și emite electronice

avem un filament notat cu l Care

este conectat la o sursă de curent

continuu în concluzie prin efectul

se va încălzi și va încălzi catodul

și atunci ca totul va emite electronic

grila GM accelerează acești electroni

deoarece este conectată la două

surse ambele sursei având polurile

pozitive conectate la grilaje de

ce atât sursa din dreapta notată

cu e f are plusul conectat la grilă

cât și sursa din stânga are plus

sunt conectat la grilă Deci grila

are un potențial electric mare

pozitiv în concluzie electronii

emise de către ca tot vor fi accelerați

către grilă trecând prin ea și

ajungând în final la înot sursa

variabilă M formată din o sursă

cu tensiune electromotoare constantă

și Andreeo stat R controlează tensiunea

de accelerare Deci tensiunea dintre

ca tot și grilă pe care o notez

cu unde si această tensiune dintre

ca tot și grilă este generată de

către sursa continuă e dar controlată

în intensitate de către rezistența

variabilă sau rezultatul aer în

felul acesta controlăm tensiunea

de accelerare Deci controlăm energia

cinetică a acestor electronică

vă aducă aminte că energia cinetică

este egală cu sarcină electronului

înmulțită cu tensiunea de accelerare

aceasta rezultă din ecuația Delta

e c este egal cu lucrul mecanic

de variație energie cinetică este

egală cu lucrul mecanic Delta aici

fiind egală cu energia cinetică

a electronul la grilă energia cinetică

inițial fiind 0 iar lucrul mecanic

exercitat de diferența de potențial

asupra electronilor este produsul

dintre sarcină și diferența de

potențial sau tensiunea u Deci

controlând valoarea lui controlăm

Câtă energie cinetică sau viteză

ce dăm acestor electroni și apoi

avem anodul A care captează electronica

și comentariu datorită acestui

dispozitiv experimental cu două

surse Deci avem o sursă notată

cu EF și o sursă cu notată cu a

în care întotdeauna e este mai

mare decât catul dual scuzați anodul

este încă are potențial mai mic

decât grila dar întotdeauna mai

mare decât ca totul deci în practică

în acest experiment avem următoarea

situație potențialul grilei este

mai mare decât cel al anului Dar

la rândul lui anodul are un potențial

mai mare decât catul și de ce electronii

întotdeauna circulă de la stânga

la dreapta dar sunt accelerați

între ca tot și grila după cum

spuneam sursa de frânare e f are

o valoare mică 0 V și controlează

tensiunea de frânare dintre grilă

și a note veți vedea imediat De

ce folosim această tensiune de

frânare Și în fine avem un microfon

măsoară intensitatea curentului

i A deci curentul anodic notat

cu a este curentul acestor electroni

miști grilă și eventual captați

decât tren înot în ultimul rând

dar foarte important mai există

un instrument pe care nu îl am

desenat în schema noastră și anume

un spectroscop în jurul acestui

tube se află un spectroscop ce

emite scuzați ce măsoară radiațiile

electromagnetice emise din tu Deci

dacă pentru orice motiv în Vedea

imediat care există radiații electromagnetice

emise în dinăuntru tubului atunci

acest spectroscop Ce se află în

jurul tubului le va observa și

măsura ne uităm comentariu înainte

de trecerea rezultate tensiunea

de frânare mică de ce acest e f

Care este mic comparat cu m dintre

grilă și unde are rolul important

de a împiedica electroni cu viteză

mică să ajungă la înot Deci dacă

vom vedea iar și imediat de pentru

de ce Pentru anumit motiv avem

o anumită fracție de electroni

ce trec de grilă cu o viteză mică

atunci acest ef îi va împiedica

să ajungă la anul Deci tensiunea

de frânare are rolul de a selecta

doar electronii cu o energie cinetică

sau viteză mare penisul contribuie

la Curentul anodic ia Haideți să

trecem la rezultate deci există

două rezultate principal rezultat

este din caracteristica curent

tensiune obținut în acest experiment

Deci se măsoară intensitatea curentului

anodic ca funcție de tensiunea

de accelerare dintre ca tot și

Grill și ce se observă este că

avem o creștere liniară până la

o anumită valoare a tensiunii după

care aceasta cade brusc Apoi ia

crește din nou liniar până la anumită

valoare și apoi iarăși scade brusc

și apoi iarăși avem o creștere

liniară și apoi o cădere bruscă

și așa mai departe Deci în concluzie

există aceste valori ale tensiunii

de accelerare dintre cat aude și

grilă în care avem o încetinire

a curentului sau o scădere a curentului

a Nautic foarte interesant aceste

tensiuni sunt la intervale egale

De ce acest 1 este egal cu 4 volți

bineînțeles spune care are măsura

tensiune sportul ud u2 va fi egal

cu doi unu De ce egal cu 9 volți

cu trei va fi egal cu trei unu

adică 14 volți De ce avem multiplii

de 4 volți de n ori 4 volți aceasta

este regula prin prin care se pot

calcula pozițiile acestora maxim

Haideți să trecem la interpretarea

rezultatelor pas cu pas deci în

primul rând fenomenul fundamental

si are loc în tubul nostru este

ciocnirea dintre electroni electronii

emise de către ca tot și accelerați

către grilă cu atomi de Mercury

de mercur aflați în tubul nostru

Deci este fenomenul esențial este

această interacție electron atom

de mercur ce se întâmplă Pe măsură

ce creștem tensiunea de accelerare

dintre catolici și grilă Bineînțeles

că ce dăm energie cinetică electroni

după cum am spus energia cinetică

a electronilor este egală cu e

cu aceasta înseamnă pur și simplu

că e m v pătrat pe 2 este egal

cu nici Pe măsură ce crește viteza

crește viteza electronilor crește

și Deci intensitatea curentului

anodic crește această dependență

fiind una aproximativ liniar Deci

primul tip de interacțiune trebui

să aibă loc între electroni și

atunci este ciocnirea de tip elastic

aceasta deoarece o ciocnire elastică

are loc fără cedare de energie

către aten de electroni își continuă

mișcarea către Arad aproape nestingheriți

de către prezența atomilor de mercur

iar atomi rămân neschimbate în

urma acestei interacție ca să scriem

simbolic Deci avem acest tip de

ciocnire electronii ciocnește elastic

de un atom de mercur și rezultă

același electrom și același atom

dacă vreți situația poate fi comparată

vizuală cu cea a unei bile de biliard

foarte mici propagând sa printre

bile de biliard foarte Mari Villa

foarte mică fiind electronul care

are masă mult mai mică decât atomul

de mercur și Bila mare bile mari

fiind atomii de mercur Deci avem

vino o bilă foarte mică punctiformă

care este electronul care întâlnește

în care sa bile foarte foarte mari

mult mai mari decât am desenat

eu și Deci ce se va întâmpla este

că vor avea loc ciocniri câteva

ciocniri elastice în urma cărora

electronul nu își pierde energie

iar atomii de mercur rămân neschimbați

nici nu se setează aceste biluțe

foarte mici electroni propagând

se în continuare datorită accelerării

impuse de grilă și ajung la anodul

unde formează curentul anunți că

totuși ce se întâmplă în acest

punct Deci crește crește curentul

anodic Dar ce se întâmplă în acest

punct în acest punct trebuie să

schimbăm modelul de interacției

nume trebuie să aibă loc un alt

tip de ciocnire între Electro chaton

și anume ciocnirile inelastice

întru ciocnire inelastică electronul

nu se mai comportă ca o bilă dacă

doriți de biliard Ce este absorbit

de către sau interacționează cu

structura atomului ce dând energie

Deci acest electroni cedează energie

atomului și în concluzie este încetinit

iar atomii bineînțeles 8 sorb această

energie trecând între o altă starea

lor o stare excitată datorită a

pățit de energie Deci ceea ce trebuie

să se întâmple în acest punct este

că electronul de data aceasta se

ciocnește in elastic cu atomul

de hidrogen de scuzați Mercur asta

înseamnă că îi cedează o parte

din energia sa cinetică bineînțeles

după aceea continuăm dar cu energie

mai mică iar atomul de mercur rămâne

în urmă excita pe o stare energetică

mai înaltă și bineînțeles motivul

pentru care obținem acest maxim

se dată acelei tensiuni de frânare

mai exact deoarece electronii au

cedat o parte din energia lor cinetică

atomilor de mercur atunci vor rămâne

cu o viteză mult mai mică în momentul

când se întâmplă acest lucru adică

aici Și atunci vor fi frâna ți

de către tensiunea de frânare ne

mai ajungând la Note și Deci curentul

anodic va cădea brusc bineînțeles

în continuare avem tensiunea de

accelerare ca tot grilă Și ei vor

fi din nou accelerați până când

ajung la o altă valoare a energiei

lor la care avem aceste ciocnit

din elastice în concluzie ciocnirile

de tip inelastic în care electroni

cedează energie atomilor au loc

la valori foarte fix Adică electronul

trebuie să aibă energie cinetică

gală ori cu 4 corespunzătoare lui

4 Olt ori corespunzătoare lui 9 volți

ori corespunzătoare lui 14 V numai

electronic cu energie discretă

egală cu multipli întregi de 4 volți

pot avea astfel de interacțiune

la Stitch Observați de așa Idea

principală a ceea de cuantificare

a energiei pe care un atom de mercur

o poate absorbi trebuie să fiu

multiplu de 4 volți exprimat în

termen de energie toată această

interpretare este interesantă dar

cum o Putem verifica este foarte

important în experimentul Franck

hertz că putem există un al doilea

rezultat în afară de această caracteristică

intensitate tensiune care verifică

toată această ipoteză toate și

stii pătezi și anume după cum am

spus în cazul ciocnirilor inelastice

atomul de mercur este lăsat întors

tare excitat aceasta nu este o

stare de echilibru Deci bineînțeles

el va trebui să revină la Starea

de echilibru emițând to radiații

Deci dacă întregul nostru raționament

este corect atunci atomul de mercur

va trebui să emită o radiație electromagnetică

pe care spectroscopul nostru va

trebui să observi Deci dacă este

corect spectroscopul trebuie să

observi radiații electromagnetice

și întradevăr spectroscopul din

experimentul Franck hertz Observă

o emisa de radiații electromagnetice

și anume întradevăr atomi revin

în starea de echilibru energetic

adică excitată grafic sau simbolic

procesul arătând în felul următor

un atom de mercur excitat revine

în starea de bază Nek și tot emițând

un Foton adică unde electromagnetice

pe care spectroscopul o Observă

mai mult decât atât putem la cât

anume ar trebui să fie lungimea

de undă a acestui Foton emis și

să vedem dacă experimentală obțin

Deci calculul la și foarte simplu

lungimea de undă electro este dată

datorită ipotezei de bro de Formula

Haș împărțit la Penny Constanța

planck împărțită la impulsul electronului

pe care putem să scriem ca HC împărțit

la m pentru a obține lungimea de

undă a fotonului emise de lungimea

de undă a fotonului emis datorită

acestei lungimi de undă a electronului

va fi HC împărțit la e dar după

cum știm e energia transferată

este egală cu eu deci lungimea

de undă a fotonului mastar trebui

să fie h c împărțit la înmulțit

cu o să spunem pentru această emisie

1 deci putem calcula lungimea de

undă a fotonului emis în acest

proces și anume este constanta

planck înmulțită cu viteza luminii

în vid împărțită la sarcină electrică

elementar și împărțită din nou

la 4 V întradevăr când facem tot

Acest calcul obținem un Gmail de

undă egală cu doi 253 virgulă șapte

nanometri și întradevăr spectroscopul

din experimentul Franck hertz Observă

radiații emite din tub cu o lungime

de unda foarte precisă și anume

Experimentul Franck - Hertz.Ascunde teorie X

Experimentul Franck - Hertz

În cadrul experimentului Franck - Hertz se studiază modul în care un curent de electroni străbate un gaz rarefiat de vapori de mercur. Pentru aceasta se accelerează electronii cu o tensiune variabilă U aplicată între catod și grilă și se măsoară curentul anodic după ce electronii au fost frânați între grilă și anod.

Reprezentând intensitatea curentului în funcție de tensiune se observă că la multipli de 4,9 V au loc căderi bruște ale intensității curentului. Acest lucru a fost explicat prin existența ciocnirilor inelastice dintre electroni și atomii de mercur, în urma cărora electronii își transferă energia cinetică atomilor, nu mai pot străbate câmpul electric de frânare dintre grilă și anod și sunt reținuți de grilă.

Atomii de mercur trec în stare excitată și prin dezexcitare emit radiații electromagnetice. Calculând lungimea de undă a radiațiilor se obține:

lambda equals fraction numerator h c over denominator e U subscript 1 end fraction asymptotically equal to 253 comma 7 space n m

Cu ajutorul unui spectroscop se constată că tubul cu vapori de mercur emite tocmai radiația cu lungimea de undă calculată mai sus.

Cumpara abonament
Plătește cu PayPal

Ajutor
Feedback-ul d-voastră este important pentru noi. Dacă observați vreo neregulă vă rugăm să ne-o semnalați apăsând butonul Trimite Feedback de mai jos.

Despre Lecții-Virtuale.ro

Lecții-Virtuale este o platformă educațională care oferă suport în vederea pregătirii pentru Evaluare Națională și Bacalaureat la Matematică, Fizică și Chimie. Lecțiile noastre sunt alcătuite din filme și exerciții și probleme cu tot cu rezolvări. Platforma noastră este o soluție ideală pentru școala online. Pentru facilitarea activității profesorilor în cadrul ecosistemului GSuite de la Google am implementat butonul Google Classroom. Scopul nostru este să ne concentrăm pe prezentarea noțiunilor și fenomenelor într-o manieră care să stimuleze înțelegerea și nu memorarea mecanică. Ne propunem să facilităm accesul la conținut educațional de calitate mai ales elevilor cu venituri mai modeste care nu își pemit meditații particulare. Sperăm să vă simțiti bine alături de noi și să invățați lucruri folositoare. Hai România!

Newsletter

Abonează-te la Newsletter pentru a fi la curent cu toate ofertele noastre.

Parteneri

EduApps partener Lectii Virtuale UiPath partener Lectii Virtuale Scoala365 partener Lectii Virtuale CCD Galați partener Lectii Virtuale

2021 © Lecții-virtuale.ro Toate drepturile rezervate
Termeni   Despre   Contact   Confidenţialitate   Cariere Parteneri