Franck-Hertz-Versuch < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:59 Mo 01.05.2006 | | Autor: | FeS |
| Aufgabe | Thema: Franck-Hertz-Versuch
Aufgabenstellung:
- Ergebnis, Deutung und Bedeutung des Franck-Hertz-Versuches
- Bestätigung der Vorstellung, dass sich die Elektronen zwischen den ruhenden Hg-Atomen reflektiert fortbewegen (Gründe und Rechnung) |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Also ich habe das oben genante Thema als Präsentationsaufgabe für meine mein mündliches Abi bekommen...
Wir würdet ihr da dran gehen, also ich hab mich schon über den Franck-Hertz Versuch informiert habe aber nur Versuchsaufbau etc gefunden, aber nicht wirklich was, mit denen ich die Fragen von oben abdecken kann.
Wenn ihr da Ideen/links oder sonst was wisst, dann schreibt mir doch einfach.
Ich bedanke mich schon mal recht herzlich!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 10:53 Mi 03.05.2006 | | Autor: | FeS |
Hallo nochmal
da meine Präsentation schon am 29. Mai ist und ich die eine Woche vorher abgeben muss und nat. vorher noch die Präsentation schreiben bzw. lernen muss wäre ich froh, wenn schon bald jemand was zu meiner Frage sagen könnte
Vielen Dank
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:37 Mi 03.05.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo Fes
Ich hab Frank-Hertz-Versuch in google eingetippt und bin auf so viel gute Quellen gestoßen, dass ich keine Lust hab noch was dazu zu schreiben, was du eh schon weisst.
Vorschlag: Du schreibst auf, was du schon weisst, und fragst dann genauer an den Punkten, wo du was nicht kapierst,
In allen mir bekannten Oberstufenbüchern ist der auch so dargestellt, dass man die Fragen beantworten kann. Und als Präsentationsthema kann man doch wohl nix kriegen, was gar nicht im Unterricht behandelt ist.
Wenn du hier im Matheraum bzw. Vorhilfe suchst, gibts auch schon öfter Fragen dazu.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:07 So 07.05.2006 | | Autor: | FeS |
| Aufgabe | | Bestätigung der VOrstellung, dass sich die Elektronen zwischen den ruhenden Hg-Atomen reflektiert fortbewegen. (Gründe und Rechnung) |
Also ich hab den Franck-Hertz Versuch eigentlich ganz gut Verstanden...
Also es werden Elektronen beschleunigt und mit einer gewissen Energie durch ein Gitter geschossen
1. Frage warum ist dort ein Gitter, was bringt das Gitter?
Es wird dann gemessen ob Elektronen bis zur Anode oder bis zur Elektode kommen
2. Frage: Warum gibt es hier zwei Messpunkte...einmal die Anode und das andere Mal die Elektrode?
Es fällt dann auf, dass es bei gewissen Anregungsenergien abfälle gibt, d.h. Elektronen geben ihre Energie an ein Elektron im Hg-Atom ab und heben das dadurch auf eine höhere Bahn, das freie Elektron hat nun zu wenig Energie um die Anode bzw. die Elektrode zu erreichen und deswegen wir kein Strom gemessen. Das Hg-Atom gibt dann ein Photon ab, weil das gehobene Elektron wieder auf seine Ursprüngliche Bahn springt und dadurch Energie (in Form eines Photons) abgibt
Dadurch wird ja auch das Bohrsche Atommodell bestätigt, oder sehe ich das falsch?
3. Frage: was ist nun die Bedeutung und die Deutung des Versuchs
4. Frage: Ich soll eine Rechnung zur oben genannten Aufgabenstellung machen, die die Vorstellun bestätigt, dass sich Elektronen zwischen ruhenden Hg-Atomen refelktiert fortbewegen.
Nun versteh ich schon nicht, warum sie sich reflektiert fortbewegen...
Ich hoffe mir kann da jemand weiter helfen, fals ich was falsch verstanden habe, bitte ich dies mir mitzuteilen.
Vielen Dank schonmal!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:54 So 07.05.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo Fes
> Bestätigung der VOrstellung, dass sich die Elektronen
> zwischen den ruhenden Hg-Atomen reflektiert fortbewegen.
> (Gründe und Rechnung)
> Also ich hab den Franck-Hertz Versuch eigentlich ganz gut
> Verstanden...
> Also es werden Elektronen beschleunigt und mit einer
> gewissen Energie durch ein Gitter geschossen
So formuliert falsch! durch eine Spannung zw. Gitter und Glühkathode werden die El. beschleunigt, sie erreichen (ohne Hg Dampf ) das Gitter dann mit der kinetischen Energie W=q*U, bei 3V also mit 3eV. (das Gitter wird in vielen Beschreibungen auch Anode genannt, es ist der positivste Stelle in der Röhre!
> 1. Frage warum ist dort ein Gitter, was bringt das
> Gitter?
Wenn das kein Gitter wär, könnten sie ja nicht weiterfliegen, die meisten fliegen einfach geradeaus durch das Gitter weiter!
> Es wird dann gemessen ob Elektronen bis zur Anode oder bis
> zur Elektode kommen
Nein, so falsch: nach dem Gitter kommt eine "Auffangelektrode, AE", die gegenüber dem Gitter leicht neg. geladen ist. Weil hier die meisten Elektronen landen (ohne Hg) heisst diese Elektrode in manchen Beschreibungen Anode,
> 2. Frage: Warum gibt es hier zwei Messpunkte...einmal die
> Anode und das andere Mal die Elektrode?
Gibt es nicht, du hast wohl 2 Texte durcheinandergebracht.
Also: Kathode eindeutig, negativ, danach das pos. Gitter, danach die AE, negativer als Gitter, aber positiver als Kath.
welche der 2 Anode genannt wird ist Ansichtssache, man muss nur konsequent bleiben.
> Es fällt dann auf, dass es bei gewissen Anregungsenergien
> abfälle gibt,
Abfälle gehören in den Müll!
die Stromstärke zw. K und Auffangel. nimmt schlagartig ab, nachdem sie vorher mit steigender Spannung am Gitter zunahm!
> d.h. Elektronen geben ihre Energie an ein
> Elektron im Hg-Atom ab und heben das dadurch auf eine
> höhere Bahn, das freie Elektron hat nun zu wenig Energie um
> die Anode bzw. die Elektrode zu erreichen und deswegen wir
> kein Strom gemessen.
Danach steigt der Strom wieder an, um dann bei 4,9V mehr, wieder abzufallen und das immer wieder!
(Der einmalige "Abfall" ist noch nicht deutlich genug!)
Das El. hat jetzt nicht mehr genug Energie, um gegen die kleine Gegenspannung anzulaufen und erreicht deshalb die AE nicht
> Das Hg-Atom gibt dann ein Photon ab,
> weil das gehobene Elektron wieder auf seine Ursprüngliche
> Bahn springt und dadurch Energie (in Form eines Photons)
> abgibt
Diesen Teil kann man i.A: in der Hg Röhre nicht beobachten, er ist zwar richtig, gehört aber nicht hierher!
> Dadurch wird ja auch das Bohrsche Atommodell bestätigt,
> oder sehe ich das falsch?
Nicht durch das Zurückfallen, sondern dass nur El mit genügend Energie diese Energie an ein Hg-Atom abgeben können.
> 3. Frage: was ist nun die Bedeutung und die Deutung des
> Versuchs
Elektronen, die mit Hg Atomen zusammenstoßen, können ihre Energie nur an das Hg Atom abgeben, wenn sie mehr als 4,9eV haben. Wenn sie mit 4,9 eV mit dem Hg zusammenstoßen, verlieren sie ihre gesamte Energie, und nicht nur einen Teil. danach können sie wieder im el. feld zw. Gitter und K. beschleunigt werden, erreichen also die AE, wenn sie nicht ein zweites mal auf 4,9eV kommen und dann wieder ihre energie abgeben.
Dass die El. ausserhalb dieser 4,9eVund n*4,9eV die AE erreichen, sagt, dass sie dann ohne Energieverlust mit den Hg zusammenstoßen, das nennt man aber elastischen Stoß.
Bei bekannter Gegenspannung kannst du aus der Anregungsenergie des Hg (4,9eV) die Stellen mit minimum der Stromstärke ausrechnen, oder, wenn die Kurve gegeben ist, aus dem Abstand der Minima die Anregungsenergie des Hg Atoms.
> 4. Frage: Ich soll eine Rechnung zur oben genannten
> Aufgabenstellung machen, die die Vorstellun bestätigt, dass
> sich Elektronen zwischen ruhenden Hg-Atomen refelktiert
> fortbewegen.
> Nun versteh ich schon nicht, warum sie sich reflektiert
> fortbewegen...
1:Gezeigt wurde, dass genügend Hg und El da sind, um Zusammenst. zu machen (Abfall)
2. Gezeigt wurde auch, dass die El. über große Bereiche keine Energie verlieren, also "elastisch" stoßen. Und das nennt man dann bei großen Objekten "reflektieren"
Eben weil sie keine Energie verlieren!
Das "Bohrsche" Atommodell UND andere Atommodelle sagen die diskreten Energiezustände der El. um ein Atom vorher. Dass das El. auf Kreisbahnen läuft, wie das Bohr gesagt hat, kann man damit nicht zeigen, nur die Energien, die den Kreisbahnen entsprechen!
Also einzige genaue Folgerung: Ein Atom, hier Hg, kann nur ganz bestimmte Energieportionen aufnehmen. (Aus den Lichtspektren der Atome, weiss man, dass sie auch nur bestimmte Energien abgeben können)
Ich hoff, das reicht!
Für nen guten Vortrag musst du die physikalischen Ausdrücke exakter verwenden!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:42 So 14.05.2006 | | Autor: | FeS |
Hallo,
ich wollte mich nochmal recht herzlich für die Hilfe bedanken, ist ja echt super!
Jetzt hab ich nur noch eine Frage, das hab ich noch nicht so ganz verstanden.
Es geht dabei um die Bestätigung der Vorstellung, dass sich die Elektronen zwischen den ruhenden Hg-Atomen reflektiert fortbewegen.
Wie kann ich das denn beweisen?
Also leduart hat es ja so beschrieben, dass reflektierte Elektronen, Elektronen sind, die keine 4,9eV erreicht haben und einfach an den Hg-Atomen abprallen, wobei Elektronen [mm] \ge [/mm] 4,9eV nicht reflektiert werden, sondern direkt ihre Energie verlieren (unelastischer Stoß)
Das kann man ja anhand des Graphen beweisen, dort sind ja die schlagartigen Abfälle bei n*4,9V zu sehen, wie beweise ich denn (durch Rechnung) den anderen Fall, das sich die Elektronen bei zu wenig Energie reflektiert fortbewegen, also dass es einen elastischen Stoß gab...
Also ich glaube, dass ich das so Verstanden habe:
Ich muss irgendwie errechnen, mit wieviel Spannung die Elektronen an der Elektrode ankommen, also mit welcher Energie. Und das dann plus die Gegenspannung zwischen Gitter und Elektrode, die das Elektron noch durchlaufen muss (dadurch verliert es ja die besagte Gegenspannung) und dann müsste am Schluss das gleiche herauskommen, wie die Beschleunigungsspannung...
hab ich das so richtig Verstanden?
Wie müsste denn da dann eine Rechnung aussehen?
Nochmal vielen Dank für die Hilfe und ich glaube, das wird meine letzte Frage zu diesem Thema sein :)
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:37 So 14.05.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo
Einfach, dass die Elektronen, sobald sie mehr als die Gegenspg. an Energie bei der Anode haben bei der Gegenelektrode ankommen, ist der Beweis, dass sie, wenn sie stossen, keine Energie verlieren. Dass sie stossen sieht man ja, wenn sie die Energie abgeben. die Abstände der Minima sind ja 4,9V, das erst tritt aber erst bei 4,9V +0,6V auf, wenn die Gegenspg. 0,6V ist ( ein üblicher Wert)
rechnen kann man dazu allerdings nichts weiter.
Gruss leduart
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