Вимірювання та обробка результатів

1. Встановити на осцилографі розгортку 5 мс/под. і посилання 2В/см.

2. Ввімкнути осцилограф і за допомогою ручок "«" або "↕" встановити розгортку променя в центрі екрана.

3. Ввімкнути вимірювальний пристрій (ВП). При цьому повинен засвітитися об’єкт дослідження (ОД). Витримати лампу з криптоном у ввімкненому стані не менш ніж 10 хвилин для встановлення робочого режиму лампи.

4. Відрегулювати синхронізацію осцилографа для одержання стабільної розгортки променя на екрані.

5. Отримати на екрані осцилографа криву залежності анодного струму І заповненої криптоном лампи від напруги U на ділянці катод-сітка з максимумами і мінімумами, характерними для досліду Франка і Герца.

6. Побудувати криву залежності I= f(U) (відтворити осцилограму) на міліметровому папері. Для цього за допомогою ручок ГРУБО і ТОЧНО зміщувати маркер на осцилограмі, поєднуючи лівий край маркера з характерними точками (мінімумами або максимумами). Виконати виміри (4-5 разів) напруги U між сіткою і катодом лампи по індикатору вимірювального пристрою (ВП) та силу анодного струму І в мікроамперах за допомогою сітки на екрані осцилографа.

7. Проаналізувати криву залежності I= f(U). Пояснити, яким чином проявляється взаємодія електронів різної енергії () з атомами криптону, враховуючи, що енергія електронів змінювалась за допомогою прискорюючої електричної напруги U, яка прикладена між катодом і сіткою згідно рівняння . Підрахувати максимальні значення енергії Е електронів для першого, другого і третього максимумів кривої I= f(U).

8. Знайти похибки вимірювання величин U та І.

9. Визначити довжину хвилі випромінюючого світла при переході атомів криптону із збудженого стану в основний, враховуючи, що

. (2.5)

Контрольні питання.

1. Які зіткнення називаються пружними, непружними?

2. За значеннями енергії збудження атома ртуті розрахувати швидкість руху електронів у проміжку катод-анод.

3. Чи можна у дослідній схемі лампу тріод замінити діодом? Чому?

4. Пояснити, яким чином експериментальний дослід Франка і Герца підтверджує перший і другий постулати Бора.

5. Пояснити, на яких ділянках кривої на рис. 2.2 мають місце пружні, а на яких – непружні зіткнення електронів з атомами.

6. З якою метою на колектор подається затримуюча напруга і яким чином вона обирається?

7. Який вигляд буде мати залежність I= f(U) у вакуумній лампі?

8. Як впливає контактна різниця потенціалів між катодом і сіткою на результати експерименту?

9. Яким чином необхідно змінити схему експериментальної установки на рис. 2.1, щоб вона дозволяла визначати потенціал іонізації атомів?

10. За яких умов можливий перехід атомів у другий збуджений стан?

11. Як зміниться вигляд кривої I= f(U) при досягненні електроном під дією прискорюючої напруги енергії ?