Franck-Hertz-Experiment:
Die Quantelung der Energie sowie die Erzeugung, Registrierung und Auswertung von Spektren und die damit verbundene experimentelle Bestätigung von Modellen sind wichtiger Bestandteil der meisten Curricula auf der ganzen Welt. Das bekannte Experiment von James Franck und Gustav Hertz aus dem Jahre 1913 ist von grundlegender Bedeutung für den Nachweis diskreter Energiezustände in Atomen. Wegen der Wichtigkeit dieser Erkenntnisse bis in die morderne Physik hinein, bietet 3B Scientific drei für die Schul- und Hochschulausbildung zusammengestellte Komplettexperimente mit detaillierter Experimentierbeschreibung an (siehe “Empfehlung”).
Beim Franck-Hertz-Experiment an Neon wird die gequantelte Energieabgabe freier Elektronen beim inelastischen Zusammenstoss mit Neonatomen untersucht. Es wird die Anregungsenergie des 3P0- bzw. 3S1-Zustandes bei ca. 19 eV bestimmt. Diese Zustände regen sich durch Emission von sichtbarem Licht über Zwischenniveaus bei Anregungsenergien von ca. 16,7 eV in den Grundzustand ab. Das emittierte Licht liegt im gelb-rötlichen Bereich. Bei der hier verwendeten Franck-Hertz-Röhre entstehen planparallele Leuchtschichten zwischen Steuergitter und Beschleunigungsgitter, die durch ein Fenster beobachtet werden können.
Produktinformationen:
Die Franck-Hertz-Röhre mit Neon-Füllung kann bei Raumtemperatur betrieben werden. Sie ist eine Tetrode mit indirekt geheizter Kathode, netzförmigem Steuergitter, netzförmigem Beschleunigungsgitter und Auffängerelektrode. Montiert ist sie auf einem Sockel mit farblich gekennzeichneten Anschlussbuchsen für Heizung, Steuergitter und Anodengitter. Der Auffängerstrom wird an der BNC-Buchse am oberen Ende des Abschirmzylinders abgegriffen.
Zwischen der Anschlussbuchse für die Beschleunigungsspannung und der Anode der Röhre ist ein Begrenzungswiderstand (10 kΩ) fest eingebaut. Durch ihn ist die Röhre geschützt, falls sie bei zu hoher Spannung durchzünden sollte. Gleichzeitig ist der Widerstand so dimensioniert, dass der Spannungsabfall an diesem Widerstand bei der Messung vernachlässigt werden kann.
Technische Daten:
Heizspannung:
4 − 12 V
Steuerspannung:
9 V
Beschleunigungsspannung:
max. 80 V
Gegenspannung:
1,2 − 10 V
Abmessungen:
Röhre:
ca. 130 mm x 26 mm Ø
Anschlusssocke inkl. Röhre:
ca. 190 mm x 115 mm x 115 mm
Masse: ca. 450 g
ca. 450 g
Empfehlung:
3B Scientific bietet zum Thema “Nachweis diskreter Energiezustände in Atomen” drei für die Schul- und Hochschulausbildung zusammengestellte Komplettexperimente (230 V bzw. 115 V) mit detaillierter Experimentierbeschreibung an:
Artikel-Nr.:
Experiment
8000711
Franck-Hertz-Experiment an Quecksilber (115 V, 50/60 Hz)
8000712
Franck-Hertz-Experiment an Quecksilber (230 V, 50/60 Hz)
8000713
Franck-Hertz-Experiment an Neon (115 V, 50/60 Hz)
8000714
Franck-Hertz-Experiment an Neon (230 V, 50/60 Hz)
8000715
Kritische Potentiale (115 V, 50/60 Hz) – Bestimmung der Anregungs- und Ionisationsenergien in der Elektronenhülle eines Atoms
8000716
Kritische Potentiale (230 V, 50/60 Hz) – Bestimmung der Anregungs- und Ionisationsenergien in der Elektronenhülle eines Atoms
