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Wichtige Inhalte in diesem Video Der Franck Hertz Versuch leistete einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Quantenmechanik. In diesem Beitrag zeigen wir dir, wie der Franck Hertz Versuch aufgebaut ist, wie du den Versuch durchführst und erklären ausführlich die Beobachtungen, welche der Versuch liefert. Zusätzlich lernst du, wie du mit diesem Versuch die Wellenlänge eine Photons bestimmen kannst. Der Text ist dir zu lang, aber du möchtest trotzdem alles Relevante zum Franck Hertz Versuch erfahren? Dann schau unser Video dazu an, in welchem wir dir den Versuch vorstellen und alles Wichtige dazu erklären! Franck-Hertz-Experiment - Aufgaben und Übungen. Franck Hertz Versuch einfach erklärt im Video zur Stelle im Video springen (00:12) Der Franck Hertz Versuch wurde von James Franck und Gustav Hertz zwischen 1911 und 1914 durchgeführt. Da dieser Versuch einen entscheidenden Beitrag zur Quantenmechanik leistet, bekamen die beiden 1925 dafür den Nobel Preis verliehen. Merke Im Franck-Hertz-Versuch werden durch ein elektrisches Feld Elektronen beschleunigt, welche dann mit Atomen zusammenstoßen.
Insgesamt folgt aus dem Versuch, dass Atome Energiestufen besitzen auf die sie angeregt werden können und beim Abfall auf eine tiefere Stufe Licht emittieren. Die Energie des Photons entspricht dem Energieunterschied zweier Energiestufen. h f = Δ E Im Franck-Hertz-Versuch wird durch die Ausbremsung beim Erreichen des ersten Niveaus über dem Grundniveau kein noch höheres Energieniveau erreicht.
Die kinetische Energie der Elektronen reicht danach nicht mehr aus, die Auffangelektrode zu erreichen, wodurch die Stromstärke sinkt a) Atome könnten nur quantisierte Energiebeträge aufnehmen, wenn sie beispielsweise mit Elektronen zusammenstoßen. Die Größenordnung dieser Energiebeträge liegt im Bereich einiger Elektronenvolt b) Atome können bei einem Stoß mit Elektronen beliebige Energiebeträge aufnehmen.
Nur wenn Elektronen es bis zu dieser Elektrode schaffen, wird ein Strom messbar. Bei geringer Beschleunigungsspannung zu Beginn erreichen somit nur wenige Elektronen die Auffangelektrode und es fließt nur ein geringer Strom. Mit steigender Spannung nimmt dann folglich auch die Stromstärke zu, bis sie ihr erstes Maximum erreicht hat (Abschnitt 1 in der Abbildung). Bei einem bestimmten Spannungswert, wie z. Franck hertz versuch aufgaben 1. B. 4, 9 V für Quecksilber, kommt es zur schnellen Abnahme der Stromstärke (Abschnitt 2 der Abbildung), da die Elektronen ihre Energie an die Gasatome abgeben. Dies geschieht über unelastische Stöße zwischen den Elektronen und den in der Glasröhre enthaltenen Gasatomen kurz vor dem Gitter. Dabei geben die Elektronen ihre gesamte kinetische Energie an die Atome ab und können daher die Auffangelektrode nicht mehr erreichen. Zu diesen Stößen kommt es nur bei der bestimmten Spannung, da erst dann die Energie der Elektronen gleich der Energie des niedrigsten Anregungsniveaus der Gasatome ist.
Aufgabe FRANCK-HERTZ-Versuch (Abitur BY 2011 Ph12-2 A1) Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe Im Jahre 1913 führten die Physiker James FRANCK (1882 - 1964) und Gustav HERTZ (1887 - 1975) einen Versuch zur Anregung von Quecksilberatomen durch Elektronenstöße durch. a) Joachim Herz Stiftung Abb. 1 U-I-Diagramm Fertige eine beschriftete Skizze des FRANCK-HERTZ-Experiments an. Franck hertz versuch aufgaben van. (6 BE) b) Das nebenstehende Diagramm wurde bei einer Durchführung des Experiments aufgezeichnet. Erkläre das Auftreten des ersten relativen Minimums der Stromstärke (bei der Spannung \(U_1\)). (5 BE) c) Berechne mit Hilfe des Diagramms die Geschwindigkeit, die ein Elektron mindestens haben muss, um ein Quecksilberatom anregen zu können. (5 BE) Die angeregten Quecksilberatome geben beim Übergang in den Grundzustand ihre Anregungsenergie in Form von Photonen ab. d) Berechne die Wellenlänge der emittierten Strahlung Gib deren Spektralbereich an. (4 BE) e) Atome können sowohl durch Stöße mit Elektronen als auch durch Photonen angeregt werden.