ВУЗ:
Составители:
69
должны терять энергию
дискретно, определенными порциями, равны-
ми разности энергии соответствующих стационарных состояний атома.
Из опыта следует, что при увеличении ускоряющего потенциала
вплоть до 4,86 В анодный ток возрастает монотонно, его значение
проходит через максимум (4,86 В), затем резко уменьшается и возраста-
ет вновь. Дальнейшие максимумы наблюдаются при В86,42 ⋅ и
В86,43⋅ .
Ближайшим к
основному, невозбужденному состоянию атома ртути
является возбужденное состояние, отстоящее по шкале энергий на
4,86 В. Пока разность потенциалов между катодом и сеткой меньше
4,86 В, электроны, встречая на своем пути атомы ртути, испытывают с
ними только упругие соударения. При φe = 4,86 эВ энергия электрона
становится достаточной, чтобы вызвать неупругий удар, при котором
электрон отдает атому ртути всю кинетическую энергию, возбуж-
дая переход одного из электронов атома из нормального состояния в
возбужденное. Электроны, потерявшие свою кинетическую энергию,
уже не смогут преодолеть тормозящий потенциал и достигнуть анода.
Этим и объясняется резкое падение анодного тока при φe = 4,86 эВ.
При значениях энергии, кратных 4,86, электроны могут испытывать с
атомами ртути 2, 3, … неупругих соударения. При этом
они полностью
теряют свою энергию и не достигают анода, т.е. наблюдается резкое па-
дение анодного тока.
Таким образом, опыт показал, что
электроны передают свою
энергию атомам ртути порциями
, причем 4,86 эВ – наименьшая воз-
можная порция, которая может быть поглощена атомом ртути в основ-
ном энергетическом состоянии. Следовательно, идея Бора о существо-
вании в атомах стационарных состояний блестяще выдержала проверку
экспериментом.
Атомы ртути, получившие при соударении с электронами энергию
E
Δ , переходят в возбужденное состояние и должны вернуться в основ-
ное, излучая при этом, согласно второму постулату Бора, квант света с
частотой h
E
/
Δν = . По известному значению В86,4Δ
=
E
можно вы-
числить длину волны светового кванта: нм255Δ
/
λ
≈
=
E
hс . Таким об-
разом, если теория верна, то атомы ртути, бомбардируемые электрона-
ми с энергией 4,86 эВ, должны являться источником ультрафиолетового
излучения с нм255
λ
≈ , что действительно обнаружилось в опытах.
Таким образом, опыты Франка и Герца экспериментально подтвер-
дили не только первый, но и второй постулат Бора и сделали большой
вклад в развитие атомной физики.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- …
- следующая ›
- последняя »
