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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. (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. Franck Hertz Versuch · einfach erklärt + Beispiel · [mit Video]. 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.
Der erste Stoß geschieht nun früher, da die nötige kinetische Energie nach einer kürzeren Strecke erreicht wird. Nach dem Stoß werden die Elektronen erneut beschleunigt und die Spannung und der vorhandene Weg bis zum Gitter reichen aus, um ein weiteres Mal die benötigte kinetische Energie zum Stoßen zu erlangen. Ist die Spannung hoch genug, kann dieses immer öfter geschehen. Die Abstände zwischen den Minima der Stromstärke sind dabei periodisch und entsprechen dem Wert der Spannung, die für einen ersten Stoß also die Beobachtung des ersten Leuchtstreifens nötig ist. Dies erklärt sich dadurch, dass die kinetische Energie der Elektronen gleich der elektrischen Energie des Beschleunigungsfeldes ist. D. Aufgaben franck hertz versuch. E k i n = E e l e k t r i s c h = U ⋅ e E_{kin}=E_{elektrisch}=U\cdot e. Die Energie der Elektronen muss für den Stoß immer gleich groß sein, folglich muss auch die benötigte Spannung gleich sein. Bzw. muss sie für zwei Stöße doppelt so groß sein, da insgesamt die zweifache Energie benötigt wird.
Aufgabe FRANCK-HERTZ-Versuch (Abitur BY 2009 GK A3-2) Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe Der dänische Physiker Niels BOHR, ein Schüler RUTHERFORDs, entwickelte ein Modell, in dem Atome nur ganz bestimmte Energiebeträge aufnehmen und dadurch zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung mit charakteristischen Wellenlängen angeregt werden können. Dies wurde im Jahr 1913 von James FRANCK (1882 - 1964) und Gustav HERTZ (1887 - 1975) experimentell bestätigt. Inzwischen gibt es auch FRANCK-HERTZ-Röhren, die mit dem Edelgas Neon gefüllt sind. Für eine solche Röhre liefert die Aufzeichnung einer Messung das nebenstehende Schirmbild. Franck hertz versuch aufgaben book. Der Abstand zwei aufeinanderfolgender Maxima auf der Rechtswertachse im Diagramm entspricht einer Energiedifferenz von \(18, 3{\rm{eV}}\). Neben Strahlung der berechneten Wellenlänge sendet das angeregte Gas beim Übergang in den Grundzustand rotes Licht der Wellenlänge \(729{\rm{nm}}\) und zusätzlich Strahlung einer weiteren Wellenlänge aus. Grundwissen zu dieser Aufgabe Atomphysik Atomarer Energieaustausch
Sowohl beim Rechnen unterwegs als auch im Ergebnis. Denn ohne die nötigen Einheiten ist ja jedes Ergebnis ohne Aussagekraft und nicht zu gebrauchen, da würde ich nicht erwarten, dass du für so etwas volle Punktzahl bekommen würdest. 1
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