Versuch zur Vorlesung: Franck-Hertz-Versuch (Versuchskarte AT-7) |
Franck und Hertz 1913
Versuchsanordnung zur Ionisierung eines Gases
Ionisierung eines Gases. Links ist der Versuchsaufbau, rechts die Kennlinie.
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Elektronen werden durch von der Kathode zum Gitter beschleunigt. Wenn die kinetische Energie übersteigt, kann das Gas ionisiert werden. Die negative Spannung an der Anode zieht die Ionen an und stösst die Elektronen ab.
Energieverhältnisse beim Ionisierungs-Versuch. Die Energiekurven in Schwarz sind für Elektronen
gezeichnet. Rot sind die Energieverhältnisse für positive Ionen angegeben.
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Franck-Hertz
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Energieverhältnisse beim Franck-Hertz-Versuch.
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Resultat des Franck-Hertz-Versuches (Simulation)
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Hg: Linie bei
Kurvenform: bestimmt durch Energieprofil der Elektronenemission
Resultat des Franck-Hertz-Versuches. Die rote, durchgezogene Linie zeigt den Strom, den man mit einer
Absorptionslinie und einer wohldefinierten Elektronenenergie erhalten würde. Die grüne gestrichelte Linie
berücksichtigt den Effekt der verschmierten Elektronenenergie.
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Die Elektronenverteilung bei der Emission ist durch das Produkt der Fermi-Verteilung und der
Tunnelwahrscheinlichkeit gegeben.
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bessere Anordnung
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genauere Messung
Ergebnis der genaueren Messung (Skizze)
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Sommerfeld:
Bahnen sind Ellipsen!
Nebenquantenzahlen
(6.210) |
Bahndrehungspulsquantenzahl
rel. Masseänderung Perihel-Drehung
Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante
Sommerfeld:
Jede nicht-klassische Theorie muss im Grenzfall hoher Energien und kleiner Energie-Änderungen in die klassische Theorie übergeben. |
Rydberg-Atome
Energieverhältnisse bei der Ionisation eines Atoms.
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