Ֆրանկ-Հերցի փորձ
Այս հոդվածն աղբյուրների կարիք ունի։ Դուք կարող եք բարելավել հոդվածը՝ գտնելով բերված տեղեկությունների հաստատումը վստահելի աղբյուրներում և ավելացնելով դրանց հղումները հոդվածին։ Անհիմն հղումները ենթակա են հեռացման։ |
Ֆրանկի և Հերցի փորձը, փորձ, որը հանդիսանում է ատոմի ներքին էներգիայի դիսկրետության ապացույց։ Կատարվել է 1913 թվականին Ջեյմս Ֆրանկի և Գուստավ Հերցի կողմից։
Նկարում ցուցադրված է փորձի սխեման։ K կաթոդին և C1 էլեկտրավակուումային խողովակին, որը լցված է սնդիկի (Hg) գոլորշիներով, տրվում է պոտենցիալների V տարբերություն, ինչի հետևանքով էլեկտրոնները արագանում են և նկատվում է վոլտ-ամպերային բնութագիր։ C2 ցանցին և А անոդին տրվում է կասեցնող պոտենցիալների տարբերություն։ I տիրույթում արագացված էլեկտրոնները բախվում են սնդիկի ատոմների հետ II տիրույթում:
Եթե էլեկտրոնի էներգիան բախումից հետո դեռ բավականաչափ մեծ է, որպեսզի հաղթահարի կասեցնող III տիրույթի պոտենցիալների տարբերությունը, ապա նա կհասնի անոդին։ Հետևաբար Г ամպերաչափի ցուցմունքը կախված է բախման հետևանքով էլեկտրոնի կորցրած էնրգիայից։
Փորձում ուսումնասիրվում էր I հոսանքի ուժի աճը, երբ արագացնող լարումը մեծացնում ենք մինչև 4.9 Վ։ Այսինքն էլեկտրոնները, որոնք ունեն Е < 4,9 էՎ էներգիա, առաձգական բախվում են սնդիկի ատոմներին և ատոմների էներգիան չի փոխվում։ Երբ V = 4,9 Վ (նաև 9.8 Վ, 14.7 Վ արժեքների դեպքում) հոսանքի ուժի կտրուկ անկում է նկատվում։ Սրանից կարելի է ենթադրել, որ լարման տվյալ արժեքների դեպքում ատոմենրի հետ բախումը ոչ առաձգական է, այսինքն էլեկտոնի էներգիան բավարար է սնդիկի ատոմին գրգռելու համար։ 4.9 էՎ-ին պատիկ էներգիաների դեպքում էլեկտրոնները կարող են ոչ առաձգականորեն բախվել ատոմների հետ մի քանի անգամ։
Այսպիսով, Ֆրանկի և Հերցի փորձը ցույց տվեց, որ ատոմի կողմից կլանված էներգիայի սպեկտրը ընդհատ է։ Նվազագույն քանակը (էլեկտրամագնիսկան դաշտի քվանտ), որը կարող է սնդիկի ատոմը կլանել հավասար է 4.9 էՎ.-ի։ Սնդիկի ատոմի ճառագայթած ալիքի երկարության λ = 253,7 նմ արժեքը երբ V > 4,9 Վ, համապատասխանում էր Բորի երկրորդ կանխադրույթով ստացվող ալիքի երկարությանը՝
- , որտեղ E0-ն և E1-ն, համապատասխանաբար, հիմնական ու գրգռված վիճակների էներգիաներն են։ Ֆրանկի և Հերցի փորձում E0 — E1 = 4,9 էՎ։
Արթուր Կոմպտոնը 1922-1923 թվականներին, կրկնելով Ֆրանկի ու Հերցի փորձը, հայտնաբերեց, որ V > 4,9 Վ դեպքում սնդիկի գոլորշիները արձակում են լույս ν = ΔE/h հաճախությամբ, որտեղ ΔE = 4,9 էՎ, իսկ h-ը Պլանկի հաստատունն է։
Այսպիսով, էլեկտրոնների հարվածի հետևանքով գրգռված սնդիկի ատոմը արձակում է 4.9 էՎ էներգիայով ֆոտոն և վերադառնում հիմնական վիճակ։ 1925 թվականին Ֆրանկն ու Հերցը ստացել են Նոբելյան մրցանակ ատոմի և էլեկտրոնի բախման բացահայտման համար։
Տես նաև
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]Արտաքին հղումներ
[խմբագրել | խմբագրել կոդը]- Ֆրանկ-Հերցի փորձ հոդվածը ՀՍՀ-ում
- Ֆրանկի և Հերցի փորձի ցուցադրություն
- Ֆրանկի ու Հերցի փորձի արդի գրականության ցանկ Արխիվացված 2010-09-26 Wayback Machine