Frank-Hercov ogled

Frank-Hercov ogled

Frank Hercov eksperiment je potvrdio da atomi mogu da se pobude samo predajom
tačno određene količine energije, koja je jednaka razlici energija dva nivoa u
atomu, uz odgovarajući kvantni prelaz u atomu.

U stakleni balon iz koga je uklonjen vazduh ugrađene su tri elektrode: katoda,
rešetka i anoda. U balonu se nalazi živina para pod pritiskom od 133Pa. Sa usijane
katode ( koja se zagreva ) polaze elektroni koji se ubrzavaju između anode i katode
naponom U, koji može da se menja.

U eksperimentu je merena jačina anodne struje elektrona I, koji polaze sa katode,
sudaraju se sa atomima žive i stižu na anodu, a u zavisnosti od promene napona U

Rešetka je malo pozitivnija u odnosu na anodu (potencijalna razlika iznosi +0,5V).
Rešetka je predviđena da zadržava elektrone, koji su skoro sasvim izgubili svoju
energiju prilikom neelastičnih sudara.

Porastom napona na početku eksperimenta struja monotono raste.

To je

indikator da elektroni ubrzavanjem dobijaju dovoljno energije da savladaju zakočni
napon i da je nisu predali u sudarima sa atomima gasa. Odatle se izvodi zaključak
da su ovi sudari elastični, pošto važe zakon održanja mehaničke energije i zakon
održanja impulsa. Energija elektrona pri elastičnim sudarima sa atomima žive se
praktično ne menja, zbog velike razlike u masama.

Za određenu vrednost napona, koja zavisi od vrste gasa, struja naglo slabi i dostiže
minimum. To znači da elektroni nemaju dovoljno energije da savladaju zakočni
napon. Energiju su izgubili u neelastičnim sudarima sa atomima gasa, te ne mogu
da pređu put na kojem vlada usporavajuć napon (od mrežice do anode). Pri tim
neelastičnim sudarima sa elektronima, atom žive primljenu energiju pretvara u neki
oblik svoje unutrašnje energije. Minimumi struje se zapažaju pri određenim
vrednostima napona između katode i mrežice (4,9V ili 9,8V), atomi žive u
neelastičnim sudarima od elektrona preuzimaju energiju koja je prosti umnožak
4,9eV. Dolazi se do zaključka da elektroni atomima gasa mogu da predaju samo
određenu (kvantiranu) količinu energije.