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Abi Vortrag

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  • Nur wichtigste Punkte sind hier geschrieben worden. Es werden mehr noch dazu gesagt wie z.B. welche Deutund Franck und Hertz den Experiment gegeben haben.
  • Schüler sollten die Graphik beschreiben.
  • Die Deutung wird deutlicher mit Hilfe eines Applet erklärt.

Transcript

  • 1. Franck-Hertz Versuch Rafael Zárate Catarina Macht
  • 2. Gliederung • • • • • • • Hintergrund Aufbau Durchführung Beobachtungen Deutung Schlussfolgerungen Quellen
  • 3. Hintergrund • James Franck und Gustav Ludwig Hertz • 1914 • Belegen die Existenz von Energieniveaus in Atomen • 1925 Nobelpreis für Physik
  • 4. Aufbau
  • 5. Durchführung • Heiz- und Gegenspannung auf feste Werte einstellen • Beschleunigungsspannung langsam erhöhen •  Emittierte Elektronen stoßen im Weg zur Anode mit den Helium-Atomen zusammen und geben Energie ab •  Haben die Elektronen noch genügend Energie, schaffen sie es bis zum Auffänger
  • 6. Durchführung (2) • Elektronen, die am Auffänger ankommen, erzeugen Strom • Die Strom- und Spannungswerte werden gemessen • Aufgenomene Werte werden in einer I(U)Graphik dargestellt
  • 7. Beobachtungen • Es entseht Licht in der Röhre
  • 8. Beobachtungen (2) Anodenstrom beim Franck-Hertz-Versuch an Quecksilber (Hg)
  • 9. Deutung • Die beschleunigten Elektronen stoßen auf zwei Arten mit den Atomen zusammen Elastische Stöße: Elektronen verlieren fast keine Energie und können deswegen den Auffänger erreichen Inelastische Stöße: Elektronen geben ihre Energie an Elektronen des Gasatoms ab und erreichen deswegen den Auffänger nicht.
  • 10. • Das enstandene Licht sieht man, weil die von den Elektronen des Gasatoms aufgenommene Energie wieder als Lichtquant emittiert wird
  • 11. Das Helium-Atom
  • 12. Emissionsspektrum von Helium • Wellenlängen und Frequenz der Sprektranllinien ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ ▫ 438,793 nm = 6,8322 ∙ 10¹⁴ Hz 443,755 nm = 6,7558 ∙ 10¹⁴ Hz 447,148 nm = 6,7045 ∙ 10¹⁴ Hz 471,314 nm = 6,3608 ∙ 10¹⁴ Hz 492,193 nm = 6,091 ∙ 10¹⁴ Hz 501,567 nm = 5,9771 ∙ 10¹⁴ Hz 504,774 nm = 5.9391 ∙ 10¹⁴ Hz 587,562 nm = 5.1023 ∙ 10¹⁴ Hz 667,815 nm = 4.4892 ∙ 10¹⁴ Hz
  • 13. Energieniveaus von Helium • Das Termschema eines Heliumsatoms zeigt einige Eigenschaften eines Mehrelektronen-Atoms • Ein Elektron in einem höheren Niveau kann einen Spin parallel (Parahelium) oder antiparallel zu dem Elektron im Grundzustand haben (Orthohelium)
  • 14. Schlussfolgerung • Der Franck-Hertz Versuch beweist, dass Elektronen auch durch inelastische Stöße in einen angeregten Zustand gebracht werden können • Elektronen der Atome können nur ganz bestimmte Energien aufnehmen Diese Energien werden in Form von Strahlung wieder emittiert • Emittierten Elektronen, die nicht eine bestimmte Energie besitzen, werden nicht von den Elektronen der Atomen absorbiert
  • 15. • Durch diesen Versuch wiesen Franck und Hertz die konkreten Energiezustände in Atomen nach • Die Energiedifferenzen zw. den einzelnen Energieniveaus werden auch nachgewiesen
  • 16. Quellen • • • • http://phys.educ.ksu.edu/vqm/html/FranckHertz.html http://www.ulfkonrad.de/pdf_s/referate/atom-quant/fhv-ko http://de.wikipedia.org/wiki/Franck-Hertz-Versuch http://www.leifiphysik.de/web_ph12/versuche/10frank herz/aufbau.htm • http://www.youtube.com/watch?v=JrvCDHQcj40 • http://www.youtube.com/watch?v=uVkpaDw-5y0 • http://hydrogen.physik.uniwuppertal.de/hyperphysics/hyperphysics/hbase/quantum/he lium.html#c1 • http://www.cactus2000.de/de/unit/masswav.shtml