МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИЯТШ

(наименование отделения / школы)

Прикладная математика и информатика

(направление / специальность)

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА

(номер / название лабораторной работы)

Томск –	2023

Цель работы

Ознакомление с опытом Франка и Герца, определение критического потенциала атома ртути и подтверждение дискретности внутренней энергии атомов, используя идею опыта Франка и Герца.

Приборы и принадлежности

Трубка Франка-Герца, заполненная ртутью; нагревательная камера (230 В переменного тока); блок питания (230 В переменного тока); одноканальный цифровой термометр; никель-хром – никелевый погружной датчик с диапазоном измерения от – 65 °C до 550 °C; аналоговый осциллограф (2 x 35 МГц); универсальный цифровой измерительный прибор; система регистрации анодного тока,.

---

Теоретические сведения

(необходимо пояснить все величины, входящие в формулы)

Дайте определение критического потенциала.

Разность потенциалов между катодом и анодом, при которой электроны разрядного тока приобретают энергию, достаточную для возбуждения какого-либо атомного или молекулярного процесса в разрядном промежутке. Возникновение подобных процессов проявляется в нарушении плавного хода вольтамперной характеристики.

Основное состояние атома.

Стационарное квантовое состояние с наименьшей внутренней энергией.

Возбужденное состояние атома.

Неустойчивое состояние атома с энергией, превышающей энергию основного (нулевого) состояния.

Потенциал ионизации для ртути.

Мера энергии ионизации, которая равна работе вырывания электрона из атома или молекулы и характеризует прочность связи электрона в атоме или молекуле. Потенциал ионизации принято выражать в вольтах. 10,4 В

Экспериментальные данные

Таблица

№	Uc, В	U (Ia)
1	65,09	9,04
2	60,6	9,13
3	54,3	9,27
4	44,8	10,28
5	20	10,67
6	15,6	10,76
7	6,97	11,11
8	9,1	11,53
9	14,92	11,94
10	35	12,21
11	43,86	12,3
12	65,58	12,53
13	73,34	12,65
14	84,19	12,86
15	98,418	13,1
16	104,74	13,18
17	113,63	13,33
18	123,17	13,81
19	148,63	14,31
20	154,15	14,49
21	126,26	14,82
22	92,9	15,05
23	45,76	15,82
24	40,1	16,3
25	48,68	16,36
26	63	16,65
27	81,12	16,86
28	94,26	17,04
29	101,54	17,19
30	140,38	17,63
31	164,1	17,78
32	203,15	18,07
33	217,71	18,34
34	260,16	19,64
35	199,91	20,18
36	173,12	20,56
37	349,4	22,61
38	452,55	23,17
39	510,64	23,67
40	621,07	24,8
41	650,46	25,84
42	605,89	26,4
43	523,52	27,2
44	617,68	27,76
45	711,22	28,24
46	814,94	28,6
47	1011,6	29,07
48	1080	29,57
49	1168,4	30,37
50	1110	31,44

---

Обработка результатов измерений

По данным таблицы постройте график U(Ia)=f(Uс).

Из графика определите первый потенциал возбуждения ΔU атомов ртути и усредните его значения.
ΔU =	5,15 В, ср. 4,8

Длина волны излучения, испускаемого атомами ртути
λ =	260 нМ

Объясните, почему не наблюдается глазом свечение лампы.

Мы не видим света, так как он является ультрафиолетовым

Вывод

Мы ознакомились с опытом Франка и Герца, а также определили критический потенциал атома ртути ( 4,8 В). При данном потенциале наблюдается падение тока, так как атомы ртути возбуждаются и происходит неупругий удар, вследствие чего электроны передают энергию ртути. Из графика видим, что это происходит с одинаковой периодичностью, так как неупругий удар возникает только при возбуждении атома ртути.

---

Смотрите также файлы

• Конспект открытого урока по математике 5 класс на тему умножение десятичных дробей. Цель урока повторить и закрепить умение и навыки учащихся вычислять значения.docx

• Урок финансовой грамотности по теме страхование.docx

• Становление Пенсионного фонда Российской Федерации.docx

• Собственный капитал состоит из Выберите один или несколько ответов.docx

• История возникновения легкой атлетики.docx