Frank-Hercov eksperiment
Imam pitanje u vezi ovog eksperimenta koji je potvdio Borovu teoriju atoma.
Prvo da ukratko prepričam kako sam razumeo ideju ovog eksperimenta.
Naravno, radi se o strujnom kolu u kojem se nalazi balon ispunjen parom žive i u kojem se nalaze tri elektrode: katoda, anoda i rešetka. Elektoni sa katode dolaze do rešetke ubrzani naponom koji se proizvoljno menja. U prostoru između rešetke i anode postoji električno polje koje usporava elektrone, ali oni ipak stižu do anode ako imaju dovoljno kinetičke energije. U eksperimentu se meri zavisnost anodne struje od promene napona između rešetke i katode.
Dobija se grafik kao na slici sa sledećeg linka:
http://en.wikipedia.org/wiki/Franck-Hertz_experiment
Ovo potvrđuje kvantovanje energije očekivano shodno Borovim postulatima. Naime dok je napon između rešetke i katode u intervalu 0,5V<U<4,9V onda anodna struja raste sa porastom napona (usled povećanja brzine elektrona), a sudari su sve vreme elastični. Ipak pri vrednosti napona od 4,9V sudari postaju neelastični i struja opada. Za vrednost između 4,9V<U<9,8V sudari su ponovo elastični, dok za vrednost 9,8 V više nisu i postaju neelastični. Nadalje važi sličan princip. To potvrđuje da atomi ne mogu da prime bilo koju energiju, što je dokaz kvantovanja energije i postojanja stancionarnih stanja.
Pošto volim fiziku da razumem u potpunosti, imam sledeća pitanja koja se tiču ovog eksperimenta. Na prva dva čini mi se da znam odgovor, ali voleo bih da mi to neko potvrdi.
1) Zašto anodna struja pri vrednostima napona od n4,9V ne opada na nulu?
Pretpostavljam da postoje elektroni koji se ne sudare sa atomima žive, kao i oni čija energija odstupa od energije većine elektrona koji svoju energiju predaju atomima žive.
2)Zašto je u balonu baš živina para?
Takođe imam ideju, pretpostavljam da gas u cevi treba da bude što razređeniji.
3)Ovo je glavno pitanje koje me interesuje ovde i zbog kojeg sam i postavio temu, a tiče se ovog grafika zavisnosti anodne struje od napona između rešetke i katode.
Zbog čega struja i dalje opada na jednom delu posle vrednosti n 4,9 V? Tj. prema gore navedenom shvatanju samo za vrednosti 4,9 V, 9,8 V i uopšteno n 4,9V dolazi do smanjenja vrednosti anodne struje jer za te vrednosti sudari su neelastični, a za sve između su elastični. Prema tome struja bi trebala samo da raste na celom delu između navdenih karakterističnih vrednosti, a sa grafika se vidi da na jednom delu intervla n4,9V<U<(n+1)4,9V ona opada. Zašto je to tako?
 |  |
 |
