Franck Hertz Experiment physik?
Hello,
Wir hatten heute das Thema Franck Hertz Experiment und dazu Aufgaben gelöst. Bzw. Sollten wir den Abstand der Maxima und daraus die Wellenlänge berechnen.
Das problem ist halt das es alles mir etwas zu schnell ging und wenig verstanden habe. Kann mir jemand nochmal erklären warum ich die rot umkreiste Formel (siehe Bild) benutzt habe?
Ich weiß halt selber nicht genau was ich da aufgeschrieben habe, da mein Lehrer sehr schnell geschrieben hat und schell sprach
1 Antwort
Das erste ist die Gleichung für die Geschwindigkeit einer Welle, nur umgeformt nach der Wellenlänge:
Dabei ist
Um die Wellenlänge zu berechnen, brauchst du also noch die Frequenz. Kennst du erstmal nicht, aber was du kennst, ist die Energie eines Teilchen und diese lässt sich beschreiben mit:
Dabei ist
Es ist eine Konstante, wie die Lichtgeschwindigkeit, und hat den Wert:
Die Energie E hast du durch den Abstand der Maxima ermittelt, nämlich 17 eV und kannst diese Gleichung jetzt nach f umformen, damit du das in die erste Gleichung einsetzen und nach der Wellenlänge auflösen kannst:
Einsetzen in die erste Gleichung ergibt:
Umstellung nach der Wellenlänge ergibt:
Das e bei der 17 eV steht für die Elementarladung. Sie ist ebenfalls eine Konstante und hat den Wert:
eV*e wäre falsch. Es muss bei eV bleiben.
Beim Franck-Hertz-Versuch misst du den Anodenstrom bei unterschiedlichen Beschleunigungsspannungen. Wenn man diese Werte in ein Diagramm trägt, entsteht der Verlauf wie auf deinem Foto. Die y-Achse ist der Strom, die x-Achse ist die Spannung.
Der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen (Strommaxima) entspricht dann der Anregungsenergie des verwendeten Atoms. Das nutzt du dann als E.
Achja, bevor ich es vergesse zu fragen. Ich hatte ja dort stehen E= 17eV *e aber voher kommt die formel her? Bzw. Wieso musste ich genau diese formel benutzen um E auszurechnen?