פרנק הרץ

להדגמת עירור אנרגטי של כספית וניאון. לניסוי מצורפות שתי שפופרות, שפופרת ניאון ללא חימום ושפופרת כספית עם חימום. זרם האנודה כנגד מתח התאוצה מוצג על מסך האוסצילוסקופפרנק הרץ

ציוד נדרש:

  • ספק יעודי – פרנק הרץ.
  • שפורפרת  ניאון  יעודית הכוללת גם כבל לספק – פרנק הרץ.
  • אוסילוסקופ.
  • 2 מחברים חשמליים "BNC- בננות"

 

תיאור הניסוי:

הדגמת עירור אנרגטי של ניאון מרמת היסוד לרמה הראשונה. זרם האנודה כנגד מתח ההאצה מוצג על מסף אוסצילוסקופ

.

 

מילות מפתח:

  • רמות אנרגיה.
  • קבוע פלנק.
  • פליטת פוטון.

 

סרטון:

אופן ההדגמה:

  • נחבר את הספק היעודי לתיבת השפורפרת.
  • נחבר את הספק היעודי לאוסיליסקופ כמתואר בתמונה,  מימין המתח המאיץ מחובר לציר ה-X של האוסילוסקופ ומשמאל מתח האנודה מחובר לציר ה-Y.

    

  • חוגת ה-SEC/DIV צריכה להיות על X-Y. ניתן להשתמש ביתר ההגדרות של האוסילסקופ כפי שהם מופיעות בתמונה.

  • למערכת קיימים שלושה תחומים כאשר לכל תחום קיים מתח משלו. וכן מספר מצבי הפעלה.

  • U1 – מתח סף שלילי, בורר רק את האלקטרונים אשר נפלטו בפליטה התרמויונית ויש להם אנרגיה הגבוהה מ-U1.

  • U2 –  מתח האצה חיובי, מאיץ את האלקטרונים מן הקתודה לאנודה.
  • U3 – מסנן רעש שלילי, מסנן הפרעות.

  • כל מצבי ההפעלה קשורים למתח המאיץ.
    • מחזורי.
    • בודד.
    • ידני, בעזרת החוגה מימין.
  • כאשר נפעיל את המערכת נקבל את התמונה הבאה על גבי האוסיליסקופ

  • כאשר כל נפילת מתח מסמלת את המתח בו האלקטרונים שהואצו מהקתודה מסרו את כל האנרגיה לעירור אטום הניאון. אם נתפעל את המערכת במוד הידני נוכל לראות כי אכן  המתח יורד ל – 0.

 

רקע תאורטי:

  • החזרה של האטום המוערר למצב היסוד  גורמת לפליטה של פוטון: 

הערות