Выполнение работы. Задание 1. Определение энергии возбуждения атома неона

Задание 1. Определение энергии возбуждения атома неона

1. Последовательно выполняя пункты инструкции по работе с установкой, получите график зависимости тока от напряжения.

2. С помощью инструментов программы “Measure” несколько раз измерить потенциалы возбуждения атома неона.

3. Определить среднее значение потенциала возбуждения <U> и вычислить по формуле (11) энергию возбуждения <E> атома неона в эВ и Дж. Результат представить в виде:

4. По формулам (12) и (13) определите средние значения длины волны и массы фотона, излучаемого атомом неона.

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

6. Оцените по формуле (16) начальную скорость электронов.

- 10 -

Задание 2. Определение количества электронов, испытываю-щих упругие и неупругие столкновения с атомами неона

1. Последовательно выполняя пункты инструкции по работе с установкой, получите график зависимости тока от времени I(t). 2. По заданию преподавателя выбрать определенный потенциал возбуждения.

3. С помощью инструментов программы “Measure” определите заряд, протекающий в неоновой трубке в момент нарастания (участок ab) и спада тока (участок bс). По известному заряду для каждого участка оцените максимальное количество электронов, упруго соударяющихся с атомами неона (см.17).

4. С помощью инструментов программы “Measure” определите заряд, который протекал бы в неоновой трубке в момент времени t₂-t₃ если бы соударения электронов были бы упру-гими.

5. Вычислите заряд «потерянный» на возбуждение и оцените по формуле (18) количество электронов, возбуждающих атомы неона. Вычислите их процентное содержание.

6. Вычислите полную энергию излучения атомами неона и массу излучаемых фотонов.

7. По выполненной работе сделать вывод.

Контрольные вопросы

1. Какие ключевые идеи были заложены Планком и Эйнштей-

ном на начальном этапе формирования квантовой теории?

2 Сформулируйте постулаты Бора.

3. Приведите теорию водородного атома Бора.

4. Опишите опыты Франка-Герца и прокомментируйте полу-ченные в них результаты.

5. Как по зависимости I(U) можно оценить максимальную скорость термоэлектронов?

6. Как по зависимости I(t) можно оценить число электронов, испытавших упругие и неупругие столкновения с атомами неона?

- 11 -

Рекомендуемая литература

1. СавельевИ.В. Курс физики. Т2. М.: Наука. 1989. §§42,43,50.

2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 1997. §§ 110, 114, 115.

3. Техническая документация и методические указания немецкой фирмы PHYWE.

4. Джанколи Д. Физика: В 2т./ Пер. с анг. М.: Мир, 1989.Т.2.

5. Акоста В., Кован К., Грэм Б. Основы современной физики. М.: Просвещение, 1981.

- 12 -

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИКИ

Лаборатория

«Инновационные технологии обучения физике и КСЕ»