Порядок выполнения работы

1.Соберите электрическую цепь в соответствии со схемой, изображенной на рис. 3.

2.Включите трансформатор накала.

3.Включите звуковой генератор и подайте напряжение на сетку. Частота подаваемого сигнала: 200  300Гц.

4.Включите осциллограф в сеть и получите изображение светящейся полосы на экране.

5.Подбирая частоту развертки, усиление и фокусировку электронного луча, добейтесь неподвижного, четкого и яркого изображения на экране осциллограммы с одним минимумом (рис.5а —пунктирная линия, рис.5б —сплошная линия).

6.Плавно увеличивая ускоряющее напряжение с помощью регулятора выхода звукового генератора, получите осциллог­рамму с двумя минимумами (рис.5в).Уменьшите ускоря­ющий потенциал до тех пор, пока максимумы и минимумы не исчезнут. Этим заканчивается предварительная настройка схемы.

ВНИМАНИЕ: из-за конструктивных особенностей уста­новки картина, наблюдаемая на экране осциллографа, не яв­ляется симметричной.

7.Установите частоту сигнала с генератора равной 200Гц и, увеличивая ускоряющее напряжение, одновременно наблю­дайте за показаниями вольтметра на панели звукового гене­ратора. Запишите показания вольтметра U  U₁при ко­тором начинается спад вольт-амперной характеристики лампы (рис.5б—сплошная линия максимальной амплитуды), зарисуйте полученную осциллограмму.

Увеличивайте ускоряющий потенциал до тех пор, пока амплитуда осциллограммы тока через лампу на экране осциллографа вновь не достигнет максимального значения (рис.5в—сплошная линия), после чего запишите по­казания вольтметра U  U₂и зарисуйте полученную ос­цилло-грамму. Измерения повторите три раза, данные занесите в табл. 2.

8.Измерения, описанные в п. 7,повторите при частоте сиг­нала с генератора, равной 250Гц (три раза) и при частоте300Гц (три раза). Данные занесите в табл. 2.

9.Исходя из полученных данных, определите по формуле(2)разность значений энергии атомов инертного газа в пер­вом возбужденном и основном стационарном состояниях.

11

Таблица 2

№ U_Г1 , В U_С1 , В U_Г2 , В U_С2, В U_С2  U_С1, Е₂ – Е₁ , _I, нм _IСР, нм;

В Дж элемент

200 Гц

1

2

3

250 Гц

1

2

3

300 Гц

1

2

3

10. Пользуясь полученными значениями Е₂ – Е₁, вычислите длину волны излучения по формулам (4) - (5) и ее среднее значение _IСР.

11. Сверив полученный результат со значениями, приведен­ными в табл. 1, определите каким газом наполнен тиратрон. Данные занесите в табл. 2.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте формулировку постулатов Бора.

2. Изложите сущность опытов Франка и Герца.

3. Каким образом получают неподвижное изображение осциллограмм с максимумами на экране осциллографа?

4. Как, зная энергию перехода атома с основного уровня на возбуж­денный, определить частоту поглощаемого кванта?

5. Рассчитайте, исходя из теории Бора, радиусы электронных орбит водородоподобного атома.

6. Покажите, что целое число n, входящее в формулу второго посту­лата Бора, равно числу длин волн де Бройля, укладывающихся на длине круговой орбиты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И. В. Курс общей физики, т. 3, М„ «Наука», 1987, с. 55.

2. Illпольский Э. В. Атомная физика, т. 1, М., «Наука», 1974, с. 294.

3. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики, т. 3, М., «Выс­шая школа», 1979, с. 281.

12