Презентация на тему: Экспериментальное доказательство существования стационарных состояний атомов
Экспериментальное доказательство существования стационарных состояний атомов (опыты Д. Франка и Г. Герца)
Существование стационарных состояний было доказано в опытах немецких физиков Д. Франка и Г. Герца в 1913г.
Передают энергию атомам, бомбардируя их электронами, ускоренными электрическим полем. - Кинетическая энергия, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов U. Стеклянный сосуд с тремя электродами заполнен парами ртути при низком давлении. Батарея G1 создает ускоряющее электрическое поле. Напряжение U между катодом K и сеткой C можно регулировать с помощью потенциометра. Между сеткой и анодом с помощью батареи G2 создается слабое задерживающее поле с напряжением около 0,5 В. Это поле препятствует попаданию на анод медленых электронов. Испускаются электроны катодом К, подогреваемым электрическим током.
При напряжении ниже 4,9 В: столкновения электронов с атомами являются упругими; внутренняя энергия атомов не меняется; кинетическая энергия электронов при этом почти не меняется, так как масса электрона много меньше массы атомов ртути; электроны, ускоренные электрическим полем между катодом и сеткой, преодолевают задерживающее поле и достигают анода; число электронов, достигших анода в единицу времени, растет пропорционально напряжению. Напряжение повышается до 4,9 В: столкновения электронов с атомами становятся неупругими; внутренняя энергия атомов увеличивается скачком, а электрон после соударения теряет почти всю свою кинетическую энергию; задерживающее поле не допускает медленные электроны до анода, и сила тока резко уменьшается; ток не падает до нуля, так как некоторая часть электронов достигает сетки, не испытав неупругих соударений.
Внутренняя энергия атомов ртути не может измениться на величину, меньшую ΔE = 4,9 эВ. Существование у атома дискретного набора стационарных состояний. экспериментально наблюдаемой. Возбужденные атомы ртути переходят в низшее энергетическое состояние и излучают световые кванты.
