Der Franck-Hertz Versuch

Von: Daniel Diers

Inhaltsverzeichnis

1. Grundlagen

1.1 Das Bohrsche Atommodel

1.1.1 Das erste Postulat
1.1.2 Das zweite Postulat

1.2 Der Stoß

1.2.1 Der unelastische Stoß
1.2.2 Der elastische Stoß

2. Berechnungen

2.1 Berechnungen der ersten Anregungsenergie des HG-Atoms
2.2 Berechnung der Geschwindigkeit stoßender Elektronen
2.3 Berechnungen der Wellenlänge des emittierten Lichtes

3. Fehlerdiskussion

Aufgabenstellung:

Die Energie des ersten angeregten Zustandes von Quecksilberatomen ist über unelastische Elektronenstöße zu bestimmen.

1. Versuchsaufbau und Versuchsdurchführung:

Abb. 1: Der Versuchsaufbau des Franck-Hertz-Versuchs [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Zu Beginn des Versuches wird die Apparatur gemäß Abbildung 1 aufgebaut. Nun werden die Röhrenheizung, die Stromversorgung und der Messverstärker eingeschaltet. Die Röhre wird nun ca. 20 Minuten erwärmt, bis eine Temperatur von 160° - 180° vorliegt. Der Anodenstrom bei diesem Versuch beträgt etwa . Da dies ein sehr geringer Strom ist, wird dieser durch einen Messverstärker verstärkt. Die Empfindlichkeit des Gerätes ist auf einzustellen. Der hiermit verstärkte Strom wird mit einem Milliampermeter angezeigt. Hierbei entsprechen ungefähr einer Stromstärke von . Der gemessene Anodenstrom steht in Abhängigkeit zur der Beschleunigungsspannung (s. Abb. 2).

Abb. 2: Schaltplan des Versuchsaufbaus [Abbildung in der Downloaddatei vorhanden]

Diese Spannung wird von 0V bis hin zu 30V hochgeregelt. In den entscheidenden Zonen ( den Maxima und Minima der Kurve) wir in feineren Stufen gemessen. Parallel zu dem Versuch wird die Kennlinie per x-y-Schreiber (bei unsrem Versuch ein Computer) aufgezeichnet und kann so später ausgewertet werden.

2. Grundlagen

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