Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗОНАНСНОГО ПОТЕНЦИАЛА

МЕТОДОМ ФРАНКА-ГЕРЦА

Оборудование– 4-электродная лампа, наполненная криптоном; осцил-лограф; измерительное устройство.

Цель работы – определение потенциала возбуждения криптона.

Описание установки и принцип её работы

Основой установки для проведения опыта Франка-Герца является 4- электродная манометрическая лампа ПМИ-2 (рис. 3.3), заполненная криптоном при небольшом давлении так, чтобы пробег электронов был много меньше расстояния между электродами. Внутри лампы находятся катод прямого накала, являющийся эмиттером электронов, сетка и анод.

Внешний вид установки представлен на рис. 3.4. Лампа I (объект исследования) устанав-ливается в штативе и соеди-няется при помощи кабеля с устройством измерительным II.

На передней панели устройства измерительного расположены органы управления (ручки НАКАЛ, ГРУБО и ТОЧНО), табло индикации напряжения катод-сетка Uкс и выходы для подключения осциллографа III и его синхронизации. На задней стенке устройства измерительного расположен сетевой выключатель.

Анодный ток лампы Ia преобразуется устройством измерительным в напряжение, пропорциональное току, и подаётся на вход осциллографа. На экране осциллографа отображается зависимость Ia от напряжения Uкс. Измерительное устройство формирует на экране осциллографа маркер, который можно перемещать по экрану осциллографа при помощи ручек ГРУБО и ТОЧНО и измерять напряжение Uкс с помощью цифрового измерителя напряжения.

Порядок выполнения работы

1. Установить на осциллографе развертку 5и усиление0,5.

2. Включить устройство измерительное. При этом должен засветиться объект исследования. Выдержать лампу во включенном состоянии в течение 10минут для установления рабочего режима лампы.

3. Отрегулировать синхронизацию осциллографа для получения устойчивой картины на экране.

4. С помощью ручек ГРУБО и ТОЧНО перемещать маркер по осциллограмме, совмещая его с характерными точками (максиму-мами) и произвести измерения Uкс по индикатору измерительного устройства. Результаты занести в таблицу

Номер максимума
Uкс, В

5. Сделать выводы относительно результатов измерений.

По окончании работы отключить установку от сети.

Контрольные вопросы

1. В чем недостаток классической теории строения атома?

2. Сформулируйте гипотезы Планка и Эйнштейна, постулаты Бора.

3. В чём суть опыта Франка-Герца?

4. Объясните зависимость анодного тока от ускоряющей разности потенциалов в опыте Франка-Герца.

5. Какие основные выводы можно сделать на основании опытов Франка-Герца?

Литература

[2, § 12 – 17]; [6, 208 – 211].