Nur wenn Elektronen es bis zu dieser Elektrode schaffen, wird ein Strom messbar. Bei geringer Beschleunigungsspannung zu Beginn erreichen somit nur wenige Elektronen die Auffangelektrode und es fließt nur ein geringer Strom. Mit steigender Spannung nimmt dann folglich auch die Stromstärke zu, bis sie ihr erstes Maximum erreicht hat (Abschnitt 1 in der Abbildung). Bei einem bestimmten Spannungswert, wie z. B. 4, 9 V für Quecksilber, kommt es zur schnellen Abnahme der Stromstärke (Abschnitt 2 der Abbildung), da die Elektronen ihre Energie an die Gasatome abgeben. Franck hertz versuch aufgaben stock. Dies geschieht über unelastische Stöße zwischen den Elektronen und den in der Glasröhre enthaltenen Gasatomen kurz vor dem Gitter. Dabei geben die Elektronen ihre gesamte kinetische Energie an die Atome ab und können daher die Auffangelektrode nicht mehr erreichen. Zu diesen Stößen kommt es nur bei der bestimmten Spannung, da erst dann die Energie der Elektronen gleich der Energie des niedrigsten Anregungsniveaus der Gasatome ist.
Lediglich in dem Fall, dass die kinetische Energie der Elektronen einem Anregungsniveau der Atome entspricht, können die Atome die Energie der Elektronen aufnehmen. Stöße zwischen Elektronen und Gasatome finden auch schon bei geringen Spannungen statt, jedoch sind diese elastisch, d. h. es wird keine Energie übertragen. Die Stromstärke sinkt dennoch nicht wieder ganz auf 0 ab, da nicht jedes Elektron einen Stoßpartner findet. Somit erreichen weiterhin einige Elektronen die Auffangelektrode. Zu den Leuchterscheinungen kommt es, da die nun angeregten Atome wieder in ihren Grundzustand übergehen, indem sie die zuvor erhaltene Energie in Form von Licht wieder abgeben. Wird die Spannung nun weiter erhöht, werden die Elektronen, die mit Atomen gestoßen haben und keine kinetische Energie mehr besitzen, erneut beschleunigt. Franck-Hertz Versuch/Aufgabe? (Schule, Technik, Technologie). Sie können wieder die Auffangelektrode erreichen und die Stromstärke steigt (Abschnitt 3). Bei einer ausreichend hohen Spannung stoßen die Elektronen mehrmals mit den Gasatomen (Abschnitt 4).
Bedeutung für die Quantenmechanik Der Franck-Hertz-Versuch belegt, dass Atome nur ganz bestimmte Energiemengen aufnehmen könnenn und nicht etwa kontinuierlich. Dies bestätigt die Postulate des bohrschen Atommodells. Nach diesem existieren diskrete Energieniveaus der Elektronen um den Atomkern. Diese Idee von einer Diskontinuität in der Natur der kleinsten Teilchen ist ein wichtiges Prinzip der Quantenmechanik und wird durch diesen Versuch mit Hilfe eines relativ simplen Experimentes demonstriert. Quellen Abbildung 2: "Franck-Hertz-Neon-3" by Infoczo - Own work. Licensed under CC BY-SA 4. Franck-Hertz-Versuch - lernen mit Serlo!. 0 via Wikimedia Commons Dieses Werk steht unter der freien Lizenz CC BY-SA 4. 0. → Was bedeutet das?
Der erste Stoß geschieht nun früher, da die nötige kinetische Energie nach einer kürzeren Strecke erreicht wird. Nach dem Stoß werden die Elektronen erneut beschleunigt und die Spannung und der vorhandene Weg bis zum Gitter reichen aus, um ein weiteres Mal die benötigte kinetische Energie zum Stoßen zu erlangen. Ist die Spannung hoch genug, kann dieses immer öfter geschehen. Die Abstände zwischen den Minima der Stromstärke sind dabei periodisch und entsprechen dem Wert der Spannung, die für einen ersten Stoß also die Beobachtung des ersten Leuchtstreifens nötig ist. Dies erklärt sich dadurch, dass die kinetische Energie der Elektronen gleich der elektrischen Energie des Beschleunigungsfeldes ist. D. E k i n = E e l e k t r i s c h = U ⋅ e E_{kin}=E_{elektrisch}=U\cdot e. Die Energie der Elektronen muss für den Stoß immer gleich groß sein, folglich muss auch die benötigte Spannung gleich sein. Bzw. Franck hertz versuch aufgaben for sale. muss sie für zwei Stöße doppelt so groß sein, da insgesamt die zweifache Energie benötigt wird.
Hallo zusammen habe Probleme bei der Folgenden Aufgabe: Angeregte Quecksilberatome senden UVstrahlung der Wellenlänge lamder=253, 6nm aus. a) Vergleichen Sie die mit dem Wert der Wellenlänge berechnete Photonen energie mit der gemessenen Anregungsenergie. b) Erörtern Sie, wie sich die Intensität der UVstrahlung in Abhängigkeit von der Beschleunigungs Spannung im Bereich von 0V bis 30V ändert. Franck-Hertz-Versuch. Die Anregungsenergie für a) beträgt 4, 9eV Danke für jegliche hilfe:) Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet a) Es gilt für die Strahlungsenergie allgemein: (1) E = h * f mit h = Planksches Wirkungsquantum und f = Frequenz Weiterhin gilt: (2) c = λ * f mit λ (Lamba) = Wellenlänge und c = Lichtgeschwindigkeit Mit (1) und (2) ergibt sich der Zusammenhang zwischen der Energie und der Wellenlänge: E = h * c/λ E = 6, 626 ⋅ 10⁻³⁴ Js ⋅ 299792458 ms⁻¹/(253, 6⋅ 10⁻⁹ m) E = 7, 833 * 10⁻¹⁹ J = 4, 889 eV Das ist also ziemlich genau dieselbe Energie, mit der das Hg angeregt wurde. b) Die Erörterung ist recht umfangreich, deshalb möchte ich sie an dieser Stelle nicht machen.