1 1
1

Опыты Франка и Герца

Опыты Франка и Герца.
Опыты Франка и Герца – экспериментальные подтверждения существования стационарных состояний атомов.

     Колба заполнена парами ртути. Катод (К) подогревается, и из него вылетают электроны (термоэлектронная эмиссия). Реостат (R) регулирует напряжение на аноде (А). При увеличении напряжения на аноде увеличивается скорость движения электронов согласно закону сохранения энергии:
.

При малых напряжениях энергия электронов мала и электроны при этом соударяются с молекулами ртути абсолютно упруго. При таком соударении кинетическая энергия их не изменяется.
При этом при возрастании напряжения ток возрастает.
При  электроны получают такую энергию, при которой они поглощаются атомами ртути, и атомы ртути переходят в первое возбуждённое состояние. Взаимодействие атома ртути и электрона при этом будет абсолютно неупругим.
Уменьшение тока наблюдается из-за того, что количество электронов стало меньше, некоторые из электронов поглотились атомами ртути.
При дальнейшем увеличении напряжения сила тока увеличивается, и при  происходит аналогичное явление (уменьшение тока). Это свидетельствует о втором стационарном состоянии атома ртути. Затем следует третье стационарное состояние.
В этом эксперименте наблюдается свечение ртутной лампы. Частота свечения лампы соответствует частоте поглощённой энергии согласно 2 постулату Бора. Например, частота свечения
 - соответствует частоте фиолетового свечения лампы.