프랑크 헤르츠 예비레포트

목차

● 실험 목적

● 실험 이론

● 실험 도구

● 실험 방법

본문내용

수증기를 들 수 있는데 네온사인의 경우 빨간빛, 수증기는 푸른빛을 발
생한다.
<빛의 흡수에 의한 여기와 흡수 스펙트럼>
이 방법은 높은 에너지 준위의 원자 상태로 끌어올릴 수 있는 크기의 에너지를 가진 광자를 원자가 흡수하는 것이다.
모든 파장의 빛을 포함하고 있는 백색광이 수소기체를 통과 할 때 수소에너지 준위 사이의 전이에 해당되는 파장의 광자는 수소에 의해 흡수되며 그 결과로 여기된 수소원자는 거의 즉시 에너지를 다시 복사한다. 그러나 이때 광자는 모든 방향으로 복사되며 그 중 약간의 광자만이 백색광의 처음 방향으로 복사된다. 따라서 흡수 스펙트럼의 검은 선은 완전히 검을 수 없으며 밝은 배경에 대한 비교 때문에 검게 보인다.
<여기 에너지 계산>
수은의 경우 λ =253.6nm
c = 2.9979 · 108m/s
h = 4.136 · 10-15 eV
그러므로 E = ch/λ = 4.9eV
- 실험 원리
필라멘트를 가열하면 음극에서 전자가 튀어나가는데, 이 전자는 열에 의해 튀어 나갔기 때문에 열전자라 한다. 이 전자는 (+)전기를 가진 그리드까지는 잘 갈 수 있다. 그러나 그리드에서 플레이트까지는 플레이트가 (-)전기를 띠므로 전자가 운동하는데 방해를 받는다. 그래서 에너지를 조금밖에 갖지 못하는 전자는 플레이트까지 가지 못한다. 전자가 플레이트까지 가지 못했을 때는 전류계의 눈금이 0을 가르키게 된다. 그런데 진공관 속에 수은 증기를 넣었을 때 4.9V의 정수배되는 전압을 걸은 경우 전류가 급격히 떨어지는 것으로 보아, 이 때 전자가 충돌하면서 수은원자에게 에너지를 빼앗겼다고 말할 수 있다.
나중에 수은 증기에서 나오는 빛이 가진 에너지를 계산해 보면 4.9eV가 되는 것으로 보아 이 이론이 옳다고 볼 수 있다.
만약 전자가 14.7eV의 에너지를 가지면 수은 원자와 3번 충돌하면서 에너지를 잃게 된다.
이것으로 미루어 보아 수은 원자 내의 에너지 준위는 어느 특정한 에너지 준위가 있음을 알 수 있다.
● 실험 도구
- Franck-Hertz operating unit
- Franck-Hertz Hg-tube(Ne-tube)
- Franck-Hertz oven
- Franck-Hertz measure program
- PC
● 실험 방법
- Hg(Ne)-tube 케이블 연결
- Franck-Hertz operating unit(PC선택)
- measure program 실행 후 실험 값 입력

키워드

물리실험 ,   예비레호트,   프랑크,   현대물리