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Hallo zusammen habe Probleme bei der Folgenden Aufgabe: Angeregte Quecksilberatome senden UVstrahlung der Wellenlänge lamder=253, 6nm aus. a) Vergleichen Sie die mit dem Wert der Wellenlänge berechnete Photonen energie mit der gemessenen Anregungsenergie. b) Erörtern Sie, wie sich die Intensität der UVstrahlung in Abhängigkeit von der Beschleunigungs Spannung im Bereich von 0V bis 30V ändert. Franck hertz versuch aufgaben 5. Die Anregungsenergie für a) beträgt 4, 9eV Danke für jegliche hilfe:) Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet a) Es gilt für die Strahlungsenergie allgemein: (1) E = h * f mit h = Planksches Wirkungsquantum und f = Frequenz Weiterhin gilt: (2) c = λ * f mit λ (Lamba) = Wellenlänge und c = Lichtgeschwindigkeit Mit (1) und (2) ergibt sich der Zusammenhang zwischen der Energie und der Wellenlänge: E = h * c/λ E = 6, 626 ⋅ 10⁻³⁴ Js ⋅ 299792458 ms⁻¹/(253, 6⋅ 10⁻⁹ m) E = 7, 833 * 10⁻¹⁹ J = 4, 889 eV Das ist also ziemlich genau dieselbe Energie, mit der das Hg angeregt wurde. b) Die Erörterung ist recht umfangreich, deshalb möchte ich sie an dieser Stelle nicht machen.
"... und weiter: " Die in den Kurven dargestellten Ergebnisse unserer Messungen zeigen, daß unsere Erwartungen sich durchaus bestätigt haben. Die Maxima sind außerordentlich scharf ausgeprägt und geben daher die Möglichkeit einer sehr genauen Messung der Ionisierungsspannung. Die Werte für den Abstand zweier benachbarter Maxima liegen sämtlich zwischen 4, 8 und 5, 0 Volt, so daß wir 4, 9 Volt als den richtigsten Werte für die Ionisierungsspannung des Quecksilberdampfes ansehen können. " J. Hertz, Über Zusammenstöße zwischen Elektronen und den Molekülen des Quecksilberdampfes und die Ionisierungsspannung desselben, Verhandl. d. Dt. Phys. Ges. 16, 457 (1914) Quelle: Lesen Sie den voranstehenden Text genau und stellen Sie den Irrtum dar, dem J. Vermischte Aufgaben zum Franck-Hertz-Versuch. Hertz in ihrer Veröffentlichung unterlagen und der von N. Bohr im Folgejahr der Veröffentlichung beschrieben wurde. Erläutern Sie, warum bei hinreichend vielen freien Quecksilber-Atomen in der Atmosphäre im Franck-Hertz-Rohr (in der Regel) keine höheren Energieniveaus als diejenigen mit 4, 9 eV angeregt werden können.
Der Franck-Hertz-Versuch belegt die Existenz von diskreten Energieniveaus bei Atomen. Elektronen werden aus einer Glühwendel gelöst und durch die Beschleunigungsspannung beschleunigt. Hierbei fliegen sie durch Quecksilber-Dampf unter einem ganz bestimmten Druck und danach durch ein Abbremsfeld. Hierbei wird der ankommende Strom an Elektronen in Relation zur Beschleunigungsspannung gemessen und Lichterscheinungen beobachtet. Anfangs steigt die Stromstärke bis zu einem gewissen Wert und fällt dann ab. Im Tief ist am Ende der Beschleunigungsstrecke ein Lichtstreifen zu sehen. Die Energie der Elektronen steigt über die Strecke und ist am Ende am höchsten. Hierbei geschehen dauerhaft elastische Stöße, wobei die Elektronen nahezu keine Energie verlieren. Franck-Hertz Versuch/Aufgabe? (Schule, Technik, Technologie). Doch bei einer ganz bestimmten Energie der Elektronen kann es zu inelastischen Stößen mit den Quecksilber-Atomen kommen, bei welchen die Elektronen das Atom bzw. die Elektronen in diesem anregen, wobei die ganze abgegebene Energie danach wieder in Form von Licht frei wird.
$U=n\cdot U_A$ Interpretation Folgende Aspekte sind bei der Interpretation insbesondere zu berücksichtigen: die Spannung $U$ der Einfluss des Hg-Dampfes Für die Analyse unterteilen wir das Problem in zwei Typen von Bereichen. Bereiche A: Steigende Stromstärke Die Zunahme der Stromstärke, die an der Auffangelektrode registriert wird, ist aus klassicher Sicht verständlich: Erhöht man nämlich die Beschleunigungsspannung, so steigt die kinetische Energie der Elektronen aufgrund des Energiesatzes an. Diese Elektronen sind dann in der Lage die geringe Gegenspannung zu überwinden und erreichen die Auffangelektrode. Franck-Hertz-Versuch - lernen mit Serlo!. Je mehr Elektronen die Elektrode erreichen, desto größer wird natürlich die Stromstärke. Nun ist zu berücksichtigen, dass sich in der Röhre Hg-Atome befinden, die mit den vorbeifliegenden Elektronen zusammenstoßen. Es handelt sich in den Bereichen A um elastische Stöße, bei denen die Elektronen keine Energie verlieren. Merke Hier klicken zum Ausklappen In den Bereichen A gilt: elastische Stöße zwischen Elektronen und Hg-Atomen keine Anregung der Hg-Atome Bereiche B: Abfallende Stromstärke Durchlaufen die Elektronen die Spannungen $U=n\cdot U_A$, so verlieren sie unmittelbar nach Erreichen des Gitters ihre Energie.
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