ФРАНКА - ГЕРЦА ОПЫТ

ФРАНКА - ГЕРЦА ОПЫТ ,
опыт, явившийся экспериментальным доказательством дискретности внутр. энергии
атома.
Поставлен в 1913 Дж. Франком и Г. Герцем. На рис. 1 приведена
схема опыта. К
катоду К и сетке Cпарами Hg, прикладывается разность потенциалов V, ускоряющая электроны,
я снимается зависимость силы тока I от V. К сетке Си аноду А прикладывается замедляющая разность потенциалов. Ускоренные
в области I электроны испытывают соударения с атомами Hg в области П. Если
энергия электронов после соударения достаточна для преодоления замедляющего
потенциала в области III, то они попадут на анод. Следовательно, показания
гальванометра Г зависят от потери электронами энергии при ударе.
В опыте наблюдался монотонный рост I при увеличении ускоряющего потенциала
вплоть до 4,9 в, т. е. электроны с энергией Е < 4,9 эв испытывали
упругие соударения с атомами Hg и внутр. энергия атомов не менялась. При
значении V - 4,9 в (и кратных ему значениях 9,8 в, 14,7 в) появлялись
резкие спады тока (рис. 2). Это определённым обра зом
указывало на то, что при этих значениях V соударения электронов
с атомами носят неупругий характер, т. е. энергия электронов достаточна
для возбуж дения
атомов Hg. При кратных 4,9 эв значениях энергии электроны могут испытывать
неупругие столкновения неск. раз. Т. о. было доказано, что энергия атома
изменяется не непрерывным образом, а скачкообразно и Е = 4,9 эв
- наименьшая порция энергии, к-рая может быть поглощена атомом Hg,
находящимся в основном состоянии.

А. Комптон, повторив
(1922-23) Ф.- Г. о., обнаружил, что при V > >4,9 в пары Hg начинают испускать
свет с частотой v = dE/h, где dЕ = 4,9 эв (h -Планка постоянная).
Т.
о., возбуждённые электронным ударом атомы Hg испускают фотон с энергией
4,9 эв и возвращаются в основное состояние.

Лит.: Шпольский Э.
В., Атомная физика, 6 изд., т. 1 - 2, М., 1974.

А. В. Колпаков.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я