Челябинск

Цель работы: познакомиться с процессом возбуждения атомов электронным ударом, определить первые потенциалы возбуждения атомов методом Франка и Герца.

Оборудование: газонаполненная лампа, блок питания, осциллограф.

РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Планетарная модельатома, предложенная Резерфордом представляет атом состоящим ……….

По этой модели электрон в атоме, согласно классической электродинамике, должен излучать электромагнитные волны и, теряя энергию, падать на ядро. Спектр излучения должен быть сплошным. На самом деле атомы вечны и спектр излучения газов не сплошной, а линейчатый.

Первая неклассическая теория атома была предложена Бором введением постулатов, ограничивающих состояние электрона в атоме. Первый постулат……..

Условие стационарных орбит:

Второй постулат Бора ………

Энергия излученного фотона равна:

Применение постулатов Бора и уравнения второго закона Ньютона позволило доказать дискретность энергетических уровней атома. При электронном ударе по атому, если энергия электрона равна разности энергий возбужденного уровня и основного, происходит резонансное поглощение энергии. Иначе соударение было упругое без потерь энергии.

В опытах Франка-Герца электроны в газонаполненном триоде, при ускоряющем напряжении между катодом и сеткой равным резонансному потенциалу, …………… теряли энергию при ударе с атомами газа. Поэтому они не могли преодолеть тормозящего поля между сеткой и анодом, и сила анодного тока………………. Это подтверждает квантование энергии атома, постулаты Бора. При увеличении напряжения возможно несколько процессов неупругого взаимодействия электронов с атомами газа и в результате вольтамперная характеристика лампы примет вид, как на рисунке. Расстояние между пиками равно……..

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Пример расчета резонансного потенциала возбуждения:

φ ₁ = U ₂ − U ₁=

Расчет среднего значения резонансных потенциалов:

< φ >=.

Оценка случайной погрешности измерения:

=

Результат измерения резонансного потенциала атомов криптона

φ =………±….. В. Р=…

Расчет частоты излучения атомов криптона при обратном переходе атомов из первого возбужденного состояния в основное:

=

Выводы.

ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ