Изучение рассеяния электронов на атомах (опыт Франка - Герца). Худайбергенов Г.Ж. - 3 стр.

                           В 1913 г. датским физиком Нильсом
                     Бором был выдвинут ряд предположений,
                     которые противоречили классическим пред-                           К                   С          А
                     ставлениям. Допущения, сделанные Бором,
                     содержатся в двух высказанных им постула-
                     тах.
                           1. Из бесконечного множества элек-                                 V                                     G
                     тронных орбит осуществляются только дис-
                     кретные орбиты, удовлетворяющие опреде-
   Рис. 2. Модель    ленным квантовым условиям. Электрон, на-
                                                                                             П                              –   +
 атома Резерфорда ходящийся на одной из этих орбит, несмотря
                     на то, что он движется с ускорением, не из-
                     лучает.                                                           –          +
      2. Излучение испускается или поглощается в виде светового
кванта энергии ћw при переходе электрона из одного стационарного                     Рис. 3. Схема опыта Франка – Герца
состояния в другое. Величина светового кванта равна разности
энергий тех стационарных состояний, между которыми совершается              Полученные результаты представлены на рис. 4. Видно, что
квантовый переход электрона:                                          сила тока вначале монотонно возрастала, достигая максимума при
                          =w = E n − E m .                            U=4.9 B, после чего с дальнейшим увеличением U резко падала,
                                                                      достигая минимума, и снова начинала расти. Максимумы силы тока
                                                                      повторялись при напряжении U, равном 9.8; 14.7 B и т. д.
                                                                            Такой ход кривой объясняется тем, что вследствие дискретно-
                    Опыт Франка – Герца                               сти энергетических уровней атомы могут воспринимать энергию
      Дискретность энергетических уровней атома была подтвер-         только порциями:
ждена опытами Франка и Герца в 1914 г. Схема их установки при-                        ∆E1 = E 2 − E1 либо ∆E2 = E3 − E1 ,
ведена на рис. 3. В трубке, заполненной парами ртути под неболь-
шим давлением (1 мм рт. ст.), имелись три электрода: катод K, сетка   где E1, E2, E3 … – энергия 1-го, 2-го, 3-го и т. д. стационарных со-
C и анод A. Электроны, вылетавшие с поверхности катода вследст-       стояний.
вие термоэлектронной эмиссии, ускорялись разностью потенциалов
U, приложенной между катодом и сеткой. Эту разность потенциалов
можно было плавно менять с помощью потенциометра П. Между
сеткой и анодом создавалось слабое электрическое поле (разность
потенциалов порядка 0.5 В), тормозившее движение электронов к
аноду. Исследовалась зависимость силы тока I в цепи анода от на-
пряжения U между катодом и сеткой. Сила тока измерялась гальва-
нометром G, напряжение – вольтметром V.

                                 5                                                                     6