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Der Frank-Hertz-Versuch

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 Kathode
DER FRANCK-HERTZ-VERSUCH
Glühwendel
Hg-Gas
UB
Beschleunigungs-
spannung
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Kathode DER FRANCK-HERTZ-VERSUCH Glühwendel Hg-Gas UB Beschleunigungs- spannung Gitter Auffänger + Ugg (ca. 1V) Gegenspannung Messverstärker Aufbaubeschreibung: In einem Glaskolben werden drei elektrische Spannungen erzeugt. Die Glühkathode soll eine Elektronenwolke erzeugen. Die Elektronen sollen vom positiv geladenen Gitter angezogen werden (Beschleunigungsspannung). Am Ende sollen die Elektronen aus die negativ geladene Auffananode treffen damit eine Messung des elektrischen Stroms erfolgen kann (Bremsspannung). Der Glaskolben ist mit Neongas gefüllt. Durchführung Vor ab wird die Glasröhre eigenständig erhitzt. Ist die Glasröhre auf eine angemessene Temperatur erhitzt, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich Elektronen und Atome treffen, nicht zu gering, aber auch nicht zu hoch ist, kann es wie folgt weitergehen. Die Spannung zwischen dem Gitter in der Röhre und der Glühkathode wird erhöht. Die von der Glühkathode emittierten Elektronen, werden durch die höhere Spannung in die Richtung des Gitters beschleunigt. Dabei kann mit der Beschleunigungsspannung die kinetische Energie der Elektronen gemessen werden. Zwischen dem Gitter und der Anode existiert derzeit eine Gegenspannung, die dazu führt, dass die Elektronen abgebremst werden, und nur die Elektronen, Derek kinetischen Energie hoch ist, erreichen die Anode und beeinflussen dadurch den Auffangstrom, der zwischen der Anode und der Kathode fließt. Die Beschleunigungsspannung und der Auffangstrom I werden während der Durchführung des Versuchs über Messverstärker gemessen und es kann auf das erscheinen orangener Lichtschichten geachtet werden. DER FRANCK-HERTZ-VERSUCH IMM I II III IV A U₁ B Beobachtung Nach der Bildung einer Elektronenwolke werden die...

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Elektronen Von der Beschleunigungsspannung in Richtung Auffanganode beschleunigt. Bei einer niedrigen Beschleunigungsspannung kommen nur wenige Elektronen bez der Auffanganode an, da es nich ale schaffen die Gegenspannung zu überwinden. Wird die Beschleunigungsspannung erhöht, wird das neongas in senkrechten Linien sichtbar. Je höher die Beschleunigungsspannung desto mehr Linien werden sichtbar und desto näher wird die erste Linie an der Glühkathode sichtbar. Erklärung: Ab dem Zeitpunkt ab dem die Elektronen durch die Beschleunigung eine mindest Energie haben werden die Atome im neongas von den Elektronen angeregt. Bei einer Stoßanregung überträgt das Elektron bei dem Zusammenstoß mit dem Atom, seine Energie an das Atom. Die Linien wo das Neongas sichtbar ist, ist also der Zeitpunkt, an dem das Elektron durch die Beschleunigung mindestens die Energie der Energiedifferenz des Atoms hat, um es anzuregen. Das Elektron hat nach dem Zusammenstoß fast seine gesamte Energie abgegeben. Die Geschwindigkeit und die Energie des Elektrons sind proportional, somit hat es auch seine Geschwindigkeit verloren. *Wenn die Beschleunigungsspannung eher niedrig ist, werden die Atome erst kurz vor dem Gitter sichtbar, da sie länger brauchen um die benötigte Energie zu erreichen. Gleichzeitig findet die Stoßanregung so kurz vor der Bremsspannung statt, dass kaum Elektronen die Gegenspannung überwinden können. Das heißt, dass kaum Elektronen bei der Auffanganode an kommen, weshalb nur eine niedrige Stromstärke gemessen wird. *Je höher die Beschleunigungsspannung ist, desto früher werden die Atome sichtbar, da die Elektronen schneller die benötigte Energie erreichen. Das Gas wird nun in regelmäßigen Abständen bis zum Gitter sichtbar, da es immer wieder die mindest benötigte Energie erreicht. Es gilt: Je näher die letzte Linie am Gitter zu sehen ist, desto stärker bricht der Strom im Diagramm zusammen, da weniger Elektronen die Gegenspannung überwinden.

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Kathode DER FRANCK-HERTZ-VERSUCH Glühwendel Hg-Gas UB Beschleunigungs- spannung Gitter Auffänger + Ugg (ca. 1V) Gegenspannung Messverstärker Aufbaubeschreibung: In einem Glaskolben werden drei elektrische Spannungen erzeugt. Die Glühkathode soll eine Elektronenwolke erzeugen. Die Elektronen sollen vom positiv geladenen Gitter angezogen werden (Beschleunigungsspannung). Am Ende sollen die Elektronen aus die negativ geladene Auffananode treffen damit eine Messung des elektrischen Stroms erfolgen kann (Bremsspannung). Der Glaskolben ist mit Neongas gefüllt. Durchführung Vor ab wird die Glasröhre eigenständig erhitzt. Ist die Glasröhre auf eine angemessene Temperatur erhitzt, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass sich Elektronen und Atome treffen, nicht zu gering, aber auch nicht zu hoch ist, kann es wie folgt weitergehen. Die Spannung zwischen dem Gitter in der Röhre und der Glühkathode wird erhöht. Die von der Glühkathode emittierten Elektronen, werden durch die höhere Spannung in die Richtung des Gitters beschleunigt. Dabei kann mit der Beschleunigungsspannung die kinetische Energie der Elektronen gemessen werden. Zwischen dem Gitter und der Anode existiert derzeit eine Gegenspannung, die dazu führt, dass die Elektronen abgebremst werden, und nur die Elektronen, Derek kinetischen Energie hoch ist, erreichen die Anode und beeinflussen dadurch den Auffangstrom, der zwischen der Anode und der Kathode fließt. Die Beschleunigungsspannung und der Auffangstrom I werden während der Durchführung des Versuchs über Messverstärker gemessen und es kann auf das erscheinen orangener Lichtschichten geachtet werden. DER FRANCK-HERTZ-VERSUCH IMM I II III IV A U₁ B Beobachtung Nach der Bildung einer Elektronenwolke werden die...

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Elektronen Von der Beschleunigungsspannung in Richtung Auffanganode beschleunigt. Bei einer niedrigen Beschleunigungsspannung kommen nur wenige Elektronen bez der Auffanganode an, da es nich ale schaffen die Gegenspannung zu überwinden. Wird die Beschleunigungsspannung erhöht, wird das neongas in senkrechten Linien sichtbar. Je höher die Beschleunigungsspannung desto mehr Linien werden sichtbar und desto näher wird die erste Linie an der Glühkathode sichtbar. Erklärung: Ab dem Zeitpunkt ab dem die Elektronen durch die Beschleunigung eine mindest Energie haben werden die Atome im neongas von den Elektronen angeregt. Bei einer Stoßanregung überträgt das Elektron bei dem Zusammenstoß mit dem Atom, seine Energie an das Atom. Die Linien wo das Neongas sichtbar ist, ist also der Zeitpunkt, an dem das Elektron durch die Beschleunigung mindestens die Energie der Energiedifferenz des Atoms hat, um es anzuregen. Das Elektron hat nach dem Zusammenstoß fast seine gesamte Energie abgegeben. Die Geschwindigkeit und die Energie des Elektrons sind proportional, somit hat es auch seine Geschwindigkeit verloren. *Wenn die Beschleunigungsspannung eher niedrig ist, werden die Atome erst kurz vor dem Gitter sichtbar, da sie länger brauchen um die benötigte Energie zu erreichen. Gleichzeitig findet die Stoßanregung so kurz vor der Bremsspannung statt, dass kaum Elektronen die Gegenspannung überwinden können. Das heißt, dass kaum Elektronen bei der Auffanganode an kommen, weshalb nur eine niedrige Stromstärke gemessen wird. *Je höher die Beschleunigungsspannung ist, desto früher werden die Atome sichtbar, da die Elektronen schneller die benötigte Energie erreichen. Das Gas wird nun in regelmäßigen Abständen bis zum Gitter sichtbar, da es immer wieder die mindest benötigte Energie erreicht. Es gilt: Je näher die letzte Linie am Gitter zu sehen ist, desto stärker bricht der Strom im Diagramm zusammen, da weniger Elektronen die Gegenspannung überwinden.