Опыт Франка и Герца. Изотов В.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

11
=
−
==
)(
12
EE
hcc
ν
λ
253,6 нм (2536 Å)
(здесь с - скорость света, h - постоянная Планка), что позже и наблюдалось в
этом опыте.
Следует отметить, что начало характеристики может не совпадать с
началом координат в основном из-за контактной разности потенциалов между
катодом и сеткой, поэтому измерение резонансного потенциала следует
производить по разности V
p
II
- V
p
I
.
Характеристика задержки. Вольтамперная характеристика задержки -
это анодная характеристика i
А
(V
з
) как функция задерживающего поля при
заданном значении ускоряющего напряжения V
y
(V
y
теперь играет роль
параметра). Интересно получить кривые задержки с двумя значениями
параметра V
y
, когда V
y
меньше резонансного значения и больше его. Очевидно,
если V
y
< V
р
, то неупругих ударов нет и характеристика задержки должна быть
похожа на характеристику задержки вакуумной лампы (кривая а, рис. 7).
а) б)
Рис.7 Вольтамперные характеристики задержки: а) для V
y
< V
з
, б) для V
y
> V
з
.
Если же V
y
> V
p
, то появляется дополнительная ступенька
(соответствующая уменьшению анодного тока, кривая б, рис. 7). Это явление
нетрудно объяснить, если, условно, весь ток электронов разделить на две
компоненты i = i
н
+ i
y
, где i
н
- та часть электронов, которая испытывает
неупругие столкновения (когда их энергия будет ≥ eV
p
) и i
у
- компонента,
электроны которой испытывают только упругие столкновения. С увеличением
задерживающего поля, при V
з
= V
з
′, “неупругая” компонента тока i
н
попадет на
сетку, так как потерявшие энергию электроны будут задержаны полем V
з
′. В
результате анодный ток упадет до величины i
у
- “упругой” компоненты,
последняя станет равной нулю при V
з
> V
у
.
На рис.7(б) изображена суммарная по току кривая, имеющая два плато
по току в первой и во второй половине характеристики i
a
(V
з
). Если давление в
лампе велико, (столкновения очень частые и практически i
н
>> i
y
), то начальная
часть характеристики практически не будет иметь плато, т.к. уже малое
напряжение задержки весь ток направляет на сетку. Ток i
y
будет мал и кривая
будет иметь вид падающей характеристики. 
                         c       hc
                    λ=       =          = 253,6 нм (2536 Å)
                         ν ( E 2 − E1 )
(здесь с - скорость света, h - постоянная Планка), что позже и наблюдалось в
этом опыте.
       Следует отметить, что начало характеристики может не совпадать с
началом координат в основном из-за контактной разности потенциалов между
катодом и сеткой, поэтому измерение резонансного потенциала следует
производить по разности VpII - VpI.

      Характеристика задержки. Вольтамперная характеристика задержки -
это анодная характеристика iА(Vз) как функция задерживающего поля при
заданном значении ускоряющего напряжения Vy (Vy теперь играет роль
параметра). Интересно получить кривые задержки с двумя значениями
параметра Vy, когда Vy меньше резонансного значения и больше его. Очевидно,
если Vy < Vр, то неупругих ударов нет и характеристика задержки должна быть
похожа на характеристику задержки вакуумной лампы (кривая а, рис. 7).




                а)                                      б)
 Рис.7 Вольтамперные характеристики задержки: а) для Vy < Vз, б) для Vy > Vз.

       Если же Vy > Vp, то появляется дополнительная ступенька
(соответствующая уменьшению анодного тока, кривая б, рис. 7). Это явление
нетрудно объяснить, если, условно, весь ток электронов разделить на две
компоненты i = iн + iy, где iн - та часть электронов, которая испытывает
неупругие столкновения (когда их энергия будет ≥ eVp) и iу - компонента,
электроны которой испытывают только упругие столкновения. С увеличением
задерживающего поля, при Vз= Vз′, “неупругая” компонента тока iн попадет на
сетку, так как потерявшие энергию электроны будут задержаны полем Vз′. В
результате анодный ток упадет до величины iу - “упругой” компоненты,
последняя станет равной нулю при Vз > Vу.
       На рис.7(б) изображена суммарная по току кривая, имеющая два плато
по току в первой и во второй половине характеристики ia(Vз). Если давление в
лампе велико, (столкновения очень частые и практически iн >> iy), то начальная
часть характеристики практически не будет иметь плато, т.к. уже малое
напряжение задержки весь ток направляет на сетку. Ток iy будет мал и кривая
будет иметь вид падающей характеристики.




                                      11

Страницы