Франка - Герца досвід
Фр а нка - Г е РЦА про пит, досвід, що з'явився експериментальним доказом дискретності внутрішньої енергії атома . Поставлено в 1913 Дж. Франком і Г. Герцем . На рис. 1 приведена схема досвіду. До катода К і сітці C 1 електровакуумної трубки, наповненої парами Hg, прикладається різниця потенціалів V, яка прискорює електрони, і знімається залежність сили струму I від V. До сітки C2 і анода А прикладається замедляющая різниця потенціалів. Прискорені в області I електрони випробовують зіткнення з атомами Hg в області II. Якщо енергія електронів після зіткнення достатня для подолання уповільнює потенціалу в області III, то вони потраплять на анод. Отже, показання гальванометра Г залежать від втрати електронами енергії при ударі.
Під час експерименту спостерігався монотонний зростання I при збільшенні прискорюючого потенціалу аж до 4,9 в, т. Е. Електрони з енергією Е <4,9 ев випробовували пружні зіткнення з атомами Hg і внутрішня енергія атомів не мінялася. При значенні V = 4,9 в (і кратних йому значеннях 9,8 в, 14,7 в) з'являлися різкі спади струму (рис. 2). Це певним чином вказувало на те, що при цих значеннях V зіткнення електронів з атомами носять непружних характер, т. Е. Енергія електронів достатня для збудження атомів Hg. При кратних 4,9 ев значеннях енергії електрони можуть випробовувати непружні зіткнення кілька разів. Т. о. було доведено, що енергія атома змінюється безперервним чином, а стрибкоподібно і E = 4,9 ев - найменша порція енергії, яка може бути поглинена атомом Hg, що знаходяться в основному стані.
А. Комптон , Повторивши (1922-23) Ф. - Г. о., Виявив, що при V> 4,9 в пари Hg починають випромінювати світло з частотою n = D E / h, де D E = 4,9 ев (h - планка постійна ). Т. о., Порушені електронним ударом атоми Hg випускають фотон з енергією 4,9 ев і повертаються в основний стан.
Літ .: Шпольський Е. В., Атомна фізика, 6 вид., Т. 1-2, М., 1974.
А. В. Колпаков.
Мал. 2. Залежність сили струму від величини прискорюючого потенціалу I (V) в досвіді Франка - Герца.
Мал. 1. Схема досвіду Франка - Герца. У посудині Л знаходяться пари ртуті при тиску 1 мм. рт. ст. К - розжарюваний катод, С1 і С2 - прискорює і уповільнює сітки, А - анод. Струм реєструється гальванометром Г.