Frank Gers tajribasi

Tajribaning tavsifi

1914 yilda, James Frank and Gustav Gers lar simob bug'i orqali o'tayotgan elektronlar uchun energiyaning yo'qolishi aniq "qadamlar" bilan sodir bo'lishini va unga mos keladigan emissiya simobning ultrabinafsha chizig'ida bo'lishini e'lon qilishdi. Bundan bir necha oy keyinroq, Nils Bo'r bu hodisa uning atom modelini tasdiqlovchi isbot ekanligini tan oldi. Shunday qilib, Frank-Gers tajribasi kvant nazariyasini tasdiqlash uchun klassik tajriba hisoblanadi.

Bu tajribada tezlanish beruvchi kuchlanish U₂ ning qiymati 0 dan 30 V gacha oraliqda o'zgarishi mumkin, boshqaruvchi potensial U₁ va tormozlovchi kuchlanish U₃ lar esa doimiy holda saqlanadi, va mos keluvchi anod toki I_A o'lchab olinadi. Bu anod toki, dastlab, tezlashayotgan elektronlarning kinetik energiysi G₂ setka yaqinidagi simob atomlarini uyg'ongan holatga to'qnashish natijasida o'tkazish uchun yetarli bo'lgan energiyaga (E_Hg = 4.9 eV) tenglashguncha, xuddi oddiy tetroddagi kabi ortib boradi. Ammo, tenglashgan paytda maksimal qiymatga erishib, keyin kamayadi, chunki elektronlar simob atomlari bilan to'qnashish natijasida energiyasini yo'qotadi, va energiyasi U₃ tormozlovchi potensialni yengish uchun yetarli bo'lmay qoladi.

Tezlanish beruvchi kuchlanish U₂ ning ortib borishi bilan, elektronlar G₂ setkadan uzoqroqda bo'lgan simob atomlarini ham uyg'ngan holatga o'tkazish uchun yetarli bo'lgan energiyaga erisha boshlaydi, anod toki yana orta borib ikkinchi maksimumga erishadi. Simob atomlari bilan to'qnashishda yana energiyasini yo'qotganligi uchun, elektronlar tormozlovchi kuchlanishni yengishga zarur bo'lgan energiyaga yana ega bo'lmay qoladi, anod toki yana kuchli kamayib ketib, ikkinchi minimum hosil bo'ladi. Tezlantiruvchi kuchlanishni yana orttirilishi bilan elektronlar elektr maydonidan yana qo'shimcha energiya olishi natijasida yuqoridagi jarayon davriy ravishda takrorlanadi.

2-rasm. Frank - Gers tajriba sxemasining umumiy ko`rinishi. (Pocket-CASSY )
Tajribani o'rnatish(chizmaga qarang)

• 
  Frank-Gers tajribasining manbai o'chirilganligiga ishonch hosil qiling.
  
• 
  Manbaning orqa tomonidagi 4-mm li xavfsiz rozetkaga qizdiruvchi pechni ulang. Xususan, ulayotganingizda sariq vilka sariq rozetkaga va yashil vilka yashil roztkaga ulanganiga ishonch hosil qiling.
  
• 
  Qo'shimcha ravishda, 4-mm li mis vilkaning mis simini yashil-sariq xavfsiz rozetkaga ulang ( Frank-Gers trubkasini maydonlar interferensiyasidan ekranlash uchun).
  
• 
  Temperatura sensorini "NiCr-Ni" DIN rozetkaga ulang va Frank-Gers trubkasini manba sistemasining "Franck-Hertz tube" DIN rozetkasiga ulang.
  
• 
  Temperatura sensorini qizdiruvchi pechning yopiladigan teshigiga oxirigacha kiriting va mis tutgichli Franck-Gers trubkasini pechning ichiga siljiting.
  

Izoh: Agar temperatura sensorining issiqlik kontakti yomon bo'lsa, u pechning temperaturasini past ko'rsatadi va buning natijasida trubka o'ta qizib ketishi mumkin.

• 
  Operatsion modulni RESET ga qo'ying va manba sistemasini ulang (bir necha sekunddan keyin simob (Hg) uchun LED indikator yashildan ko'kka o'zgaradi.
  
• 
  "Default setting ϑS = 180 °C" ni tekshiring va ishchi temperaturaga yetguncha kuting (LED indikator qizildan yashilga o'zgaradi, temperatura ϑ dastlab maksimumga erishadi va keyin oxirgi temperaturada to'xtaydi).
  

Agar displeydagi indikator chaqnasa:

• 
  Temperaturani o'lchashni o'rnatishda xatolik mavjud (Instruksiya kitobiga qarang).
  
• 
  Sensor-CASSY uchun A kirish kuchlanishini anod kuchlanishiga proporsional bo'lgan U_A chiqishga ulang va Sensor-CASSY uchun B kirish kuchlanishini tezlashtiruvchi kuchlanish uchun U₂/10 chiqishga ulang.