ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА

Цель работы:Убедиться в существовании дискретных энергетических уровней атома. Определить потенциал возбуждения атомов газа.

Приборы и принадлежности: Модульный учебный комплекс МУК-ОК.

Методика измерений.

В данной работе опыт Франка и Герца осуществляется с трубкой заполненной инертным газом, в качестве которой используется газонаполненный триод (тиратрон ТГ1Б.)

Физические явления, протекающие в этой радиолампе, принципиально не отличаются от описанных выше.

Схема установки представлена на рис.3.

Важно отметить, что напряжение, измеряемое вольтметром, не равно истинному напряжению между катодом и сеткой. Это объясняется тем, что катод и сетка обычно изготавливают из разных металлов. Газ свободных электронов в этих металлах имеет не одинаковое численное значение химических потенциалов. Если такие металлы привести в соприкосновение, то начнется процесс установления термодинамического равновесия между ними, при котором электроны из металла с более высоким значением химического потенциала начнут переходить в металл с относительно низким его значением. Этот переход продолжается до тех пор, пока химические потенциалы ни выровняются. Первый металл, лишаясь некоторого количества своих электронов, заряжается положительно, в то же время второй, приобретая избыточные электроны, заряжается отрицательно. Состоянию динамического равновесия соответствует определённая установившаяся разность потенциалов между контактирующими металлами, которая называется внешней контактной разностью потенциалов . Сказанное означает, что истинное напряжение между катодом и сеткой равно алгебраической сумме напряжения источника , которую измеряет вольтметр, и контактной разности потенциалов :

. (1)

Для температур, при которых работает тиратрон можно считать U_КОНТ=1,5÷1,7 В.