Компьютерный эксперимент

Компьютерный эксперимент опыта Франка и Герца позволяет исследовать зависимость силы тока от приложенного напряжения, проанализировать полученные вольтамперные характеристики. При проведении эксперимента на экран дисплея выводятся данные о приложенном напряжении и возникшем электрическим током.

ПРИБОРЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

1. Компьютер.

2. Программа «Frank & Hertz», выполненная для компьютерного моделирования физических опытов Дж. Франка и Г. Герца для подтверждения постулатов Бора.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений

1. Установите компьютерную программу «Frank & Hertz» на ЭВМ.

2. Запустите программу, используя ярлык расположенный на рабочем столе, в меню программы выберите пункт «Дослiд» рисунок 3.

Рисунок 3 - Модель «Опыт Франка и Герца»

2. Пользуясь компьютерной программой, снимите зависимость анодного тока от величины ускоряющего потенциала между катодом К и сеткой С₁. Ускоряющее напряжение на компьютере можно изменять с помощью клавиш управления курсором ← и →. Напряжение следует изменять в диапазоне от 0 до 15 В через каждые 0,5 В, а в области максимумов – через 0,2 В, записывая показания вольтметра и гальванометра в таблице 1.

3. Постройте график зависимости величины анодного тока от ускоряющего напряжения. Определите из графика потенциал возбуждения атомов ртути.

Таблица 1.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие законы сохранения выполняются при упругом и неупругом соударениях тел?

2. Что называется абсолютно упругим и неупругим ударами?

3. Объясните, на каких участках вольтамперной характеристики (рисунок 2) имеют место упругие и на каких – неупругие столкновения электронов с атомами?

4. Какова длина волны линии излучения при переходе электрона в атоме ртути из первого возбужденного состояния в основное?

5. Сформулируйте постулаты Бора.

6. С помощью постулатов Бора получите выражения для определения скорости, радиуса и энергии движущегося электрона в атоме водорода и водородободобных атомов.

7. Опишите схему установки Франка и Герца, поясните смысл опытов Франка и Герца и дайте пояснения результатов этих опытов.

8. С какой целью на электрод А (на коллектор А) подается задерживающее напряжение и из каких соображений оно выбирается?

9. Как проявляется контактная разность потенциалов в опыте Франка и Герца?