Der Versuch von Franck und Hertz

Schlagwörter:
Referat, Hausaufgabe, Der Versuch von Franck und Hertz
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Beschreibung / Inhalt
Das beschriebene Dokument handelt von einem physikalischen Experiment, dem Franck-Hertz-Versuch. Dabei wird die energetische Anregung von Neon-Atomen durch Elektronen untersucht. Im Versuchsaufbau befindet sich Neon in einem evakuierten Glaskolben und an der Glühkatode werden Elektronen emittiert. Die Elektronen werden durch ein elektrisches Feld zwischen der Katode und der Gitterelektrode beschleunigt. Zwischen den Elektroden A und B wird eine Bremsspannung angelegt, um die Elektronen zu trennen, die bereits Neon-Atome gestoßen und somit Energie übertragen haben. Die Spannungen und Stromstärken werden gemessen.

Als Beobachtung zeigt sich ein Leuchten nahe dem Gitter bei einer Beschleunigungsspannung von ca. 20 V, das sich mit höherer Spannung in Richtung Katode verschiebt. Bei ca. 40 V entsteht ein zweiter leuchtender Bereich am Gitter, der ebenfalls in Richtung Katode wandert. Die Erklärung dafür ist, dass die Elektronen durch die Beschleunigung im elektrischen Feld kinetische Energie erhalten. Bei ca. 20 V ist die kinetische Energie erreicht, die zu einer ersten Leuchterscheinung führt. Bei höherer Spannung verlagert sich der Ort des Leuchtens, da die Elektronen bereits vor Ende der Beschleunigungsstrecke die notwendige Energie zur Anregung der Neon-Atome erreicht haben.

In der Versuchsdurchführung wird die Spannung nahezu linear von einem Steuergerät gesteigert und die Stromstärke von einem t-y-Schreiber aufgenommen. Der Franck-Hertz-Versuch diente dazu, die Energieaufnahme von Atomen zu erforschen und trug maßgeblich zur Entwicklung der Quantenmechanik bei.
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Auszug aus Referat
Der Versuch von Franck und Hertz Versuchsaufbau: In einem evakuierten Glaskolben befindet sich das Edelgas Neon. An der Glühkatode werden Elektronen emittiert, die durch das elektrische Feld zwischen der Katode und der Gitterelektrode A und danach zwischen A und B beschleunigt werden. Zwischen B und C wird eine Bremsspannung UB angelegt, welche die Elektronen welche Neon-Atome gestoßen haben von den anderen trennt. Mit Hilfe eines Messverstärkers und eines Messgeräts wird die Stomstärke zwischen B und C quantitativ gemessen. Es kommen natürlich nur die Elektronen durch, die vor B eine Energie größer der Bremsenegie haben die sie zwischen B und C erfahren. Außerdem werden die Spannungen gemessen. Beobachtung: Ab einer Beschleunigungsspannung von ca. 20 V zeigt sich nahe dem Gitter ein Leuchten. Mit höherer Spannung verlagert sich der leuchtende Bereich in Richtung Katode. Ab ca. 40 V entsteht am Gitter ein zweiter leuchtender Bereich der bei weiterer Erhöhung der Spannung ebenfalls in Richtung Katode wandert. Erklärung: Durch die Beschleunigung im Feld zwischen Katode und Gitter erhalten die Elektronen die kinetische Energie Ekin eUB. Bei ca. 20V ist die kinetische Energie erreicht, die zu der beobachteten ersten Leuchterscheinung führt. Die Elektronen übertragen die Energie an Neonatome, die dadurch in einen Zustand höherer Energie gelangen. Man bezeichnet diesen Vorgang als energetische Anregung. Erhöht sich die Spannung UB, dann verfügen die beschleunigten Elektronen am ...
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Autor:
Kategorie:
Sonstiges
Anzahl Wörter:
312
Art:
Referat
Sprache:
Deutsch
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