Physik /
Frank Herzt Versuch
Frank Herzt Versuch
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Turay Simsek
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Ausarbeitung zum Versuch und Aufgaben. Wurde vom Lehrer als außerordentliche Leistung anerkannt.
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Ausarbeitung
U₂ Versuchsaufbau: glishbeatrode Ab U₂ = 9,8V U₂ Poo Franck-Hertz Versuch Hy-Abon Beobacking: Hy Aromen gefüllt Gitter Röhre mit Sobald das Experiment startet und die Bescheunigsspennung den West. 4; SU erreicht Anodie gibt sich ein leuchlender Streifen in der Röhre zu erkennen, und zwar kurz vor dem. Gillir. Sobald die Beschleunigungsspannung ein vielfacher von 4, gv. erreicht, tritt noch ein lachender Strahl aut, diesmal näher an der kathode. ·16 4₂=49v₁ Beschleunigsspannung wird · Ug = gr langsam erhöht Ид-96 1/2. m. √² - Ekin ид Erläuterung. □ Solange die Bescheunigungsspannung unter 4,9V ist fühen die Elektronen einen elastischen Sloß mit einem Hg Ahom. durch, da sic nicht genug Energit (sh. geV) besitzen um ein Elektron doHg Arom auf das nächst höhore Energienivezu zu heben. Sobald die Elektronen genug Energie besitzen (E = 4,9eV) 150 führen die Elektronen einen unelachischen Stoß durch und obertragen die Energie dem Hg-Altom, Dadurch wird ein Elekron des Hg- Diagramm: In I I ५.gu D A 9,8V I 3 Ug aut das nächst höhere Energieniveau -Dachurch das die Stromstärke immer nur bei U₂ = 4,8V-k gehoben, aber da jestes Ahorn den vindrigilen zusammenbricht konnte bewisen werden, dass die Elektionen sich aut Energieniveau annehmen können. Everyczustand erstebt, gibt das Hy Ahom die genommene diskreten Bahnen bewegen und dass Alome nur bestimmte vielfaches seve Energie inform eines Photon ab und ein Leuclender Streifen bildet sich. Wenn nun die Beschleunigungsspannung wieder angehoben wird, so erhöht sich wieder die stärke, bis U₂=k. 4, 9V beträgt. Daraufhin bildel. sich ein never Leuchender Skeifen, da das Hg-Alom die Energie dus...
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Elektron aufnimmt und dieses anregt gemessene Strom c) 1/2 · m. v² = Ekin 1:m 1.215 VE 2-4,8-1,6022-10-195 9₁11.10-3169 v=1,31284.106m/s V=Y m d) hic: 2 = Ehin 1: Enin 1.2 h.c Exin = λ 6.626.10-зизд. 3.ловис 4,9.16.1015] 2-2,5.10-7m -1 Ehin = 4,9-1,6022-10-192 m = 9.11.10-24 kg h=6,626·10-3475 c= 3.108 m/s Emin = 4,9-1,622-10-19) Photonen: E₂ AE Die Photonenenergic muss gleich der = Anregungsenergie sein. Die Photonen werden absorbiert. Elektronen: Ehin 2 DE Die kinetische Energie der Elektronen FRANCK-HERTZ-Versuch (Abitur BY 2011 Ph12-2 A1) Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe Im Jahre 1913 führten die Physiker James FRANCK (1882-1964) und Gustav HERTZ (1887-1975) einen Versuch zur Anregung von Quecksilberatomen durch Elektronenstöße durch. a) Fertige eine beschriftete Skizze des FRANCK-HERTZ-Experiments an. (6 BE) b) Das nebenstehende Diagramm wurde bei einer Durchführung des Experiments aufgezeichnet. Erkläre das Auftreten des ersten relativen Minimums der Stromstärke (bei der Spannung U₁). (5 BE) c) Berechne mit Hilfe des Diagramms die Geschwindigkeit, die ein Elektron mindestens haben muss, um ein Quecksilberatom anregen zu können. (5 BE) Die angeregten Quecksilberatome geben beim Übergang in den Grundzustand ihre Anregungsenergie in Form von Photonen ab. d) Berechne die Wellenlänge der emittierten Strahlung Gib deren Spektralbereich an. (4 BE) Strom / w. E. 300 200 100 0 M 5 10 V₁ Spannung / V e) Atome können sowohl durch Stöße mit Elektronen als auch durch Photonen angeregt werden. Gib zwei wesentliche Unterschiede dieser beiden Anregungsmöglichkeiten an. (4 BE) 0 Abb. 1 U-l-Diagramm 15