Franck-Hertz Versuch
Rafael Zárate
Catarina Macht
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Hintergrund
• James Franck und Gustav Ludwig Hertz
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• Belegen die Existenz von Energieniveaus in
Atomen
• 1925 Nobel...
Aufbau
Durchführung
• Heiz- und Gegenspannung auf feste Werte
einstellen
• Beschleunigungsspannung langsam erhöhen
•  Emittierte...
Durchführung (2)
• Elektronen, die am Auffänger ankommen,
erzeugen Strom
• Die Strom- und Spannungswerte werden
gemessen
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Beobachtungen
• Es entseht Licht in der Röhre
Beobachtungen (2)

Anodenstrom beim Franck-Hertz-Versuch an Quecksilber (Hg)
Deutung
• Die beschleunigten Elektronen stoßen auf zwei
Arten mit den Atomen zusammen
Elastische Stöße:
Elektronen verlie...
• Das enstandene Licht sieht man, weil die von
den Elektronen des Gasatoms aufgenommene
Energie wieder als Lichtquant emit...
Das Helium-Atom
Emissionsspektrum von Helium
• Wellenlängen und Frequenz der
Sprektranllinien
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Energieniveaus von Helium
• Das Termschema eines
Heliumsatoms zeigt einige
Eigenschaften eines
Mehrelektronen-Atoms
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Schlussfolgerung
• Der Franck-Hertz Versuch beweist, dass
Elektronen auch durch inelastische Stöße in
einen angeregten Zus...
• Durch diesen Versuch wiesen Franck und Hertz
die konkreten Energiezustände in Atomen nach
• Die Energiedifferenzen zw. d...
Quellen
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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.
  • Franck-Hertz Versuch

    1. 1. Franck-Hertz Versuch Rafael Zárate Catarina Macht
    2. 2. Gliederung • • • • • • • Hintergrund Aufbau Durchführung Beobachtungen Deutung Schlussfolgerungen Quellen
    3. 3. Hintergrund • James Franck und Gustav Ludwig Hertz • 1914 • Belegen die Existenz von Energieniveaus in Atomen • 1925 Nobelpreis für Physik
    4. 4. Aufbau
    5. 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. 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. 7. Beobachtungen • Es entseht Licht in der Röhre
    8. 8. Beobachtungen (2) Anodenstrom beim Franck-Hertz-Versuch an Quecksilber (Hg)
    9. 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. 10. • Das enstandene Licht sieht man, weil die von den Elektronen des Gasatoms aufgenommene Energie wieder als Lichtquant emittiert wird
    11. 11. Das Helium-Atom
    12. 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. 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. 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. 15. • Durch diesen Versuch wiesen Franck und Hertz die konkreten Energiezustände in Atomen nach • Die Energiedifferenzen zw. den einzelnen Energieniveaus werden auch nachgewiesen
    16. 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

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