목차
현대물리 실험 2: 프랑크-헤르츠 실험
1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험방법
4. 실험결과
1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험방법
4. 실험결과
본문내용
시키고, G1-K 조절손잡이를 조절한다. 전류계의 눈금이 영역을 벗어나면 HEATER 전류를 감 소 시킨 후, G1-K 조절 손잡이를 조절한다. 단, HEATER 전류는 될 수 있는한 적게 하는 것이 좋다.)
⑧ 다시 G2-K 조절 손잡이를 최소로 하고, 영점 조절 손잡이를 조절하여 전압계 의 영점을 조절한다.
⑨ G2-K 조절 손잡이를 돌려 전압계의 눈금이 30V가 되게 조절한다.
⑩ G2-P 조절 손잡이를 돌려 전류계의 눈금이 30μA가 되게 조정한다.
⑪ G2-K 조절 손잡이를 최소로 하고, 다시 영점 조정을 한다.
⑫ 이제 G2-K조절 손잡이를 돌려 전압을 증가 시키면서 전압에 따른 전류계의 눈금의 변화를 측정 기록한다. 그 결과를 이용하여 전압과 전류에 따른 그래프 를 그려본다.
⑬ 앞에서 측정한 결과 그래프를 해석하여 Ne원자의 여기에너지를 구한다.
4.실험결과
프랑크헤르츠 실험은 가속전압에 따라 달라지는 전류차를 측정하는데 전류가 최대가 될 때의 차이가 여기에너지에 해당하는데 실험결과는 표 1과 같다.
표1. 가속전압과 양극전류의 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
20.26
10
20.3
10
20.77
10
32.2
22
35.8
24
32.2
22
40.4
20
42.2
20
38.9
19
53.2
34
53.6
31
53.6
29
60.9
30
55.4
28
58.5
28
69.4
42
70.7
38
70.3
37
77.8
28
74.4
36
71.4
36
90
48
90.9
46
90.1
44
이것을 그래프로 그리면 그림1과 같다.
(a)1회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(b)2회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(c)3회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(c)전압과 양극전류의 그래프 : 범례1,2,3은 1회,2회,3회 측정
그림11. 가속전압과 양극전류의 그래프
위의 표에서 극대일 때 가속 전압차를 구하여 평균을 하면 표2와 같다.
표2. 최대 양극전류에서 평균 가속 전압차의 계산
1회 가속 전압차
1회 가속 전압차
1회 가속 전압차
17.04
17.8
21.4
16.2
17.1
16.7
20.6
20.2
19.8
전체 평균 가속 전압차[V]
18.725
그러므로 가속전압 차는 18.725V 이므로 이것을 아래 식에 대입하면 파장은 67.8nm이다.
⑧ 다시 G2-K 조절 손잡이를 최소로 하고, 영점 조절 손잡이를 조절하여 전압계 의 영점을 조절한다.
⑨ G2-K 조절 손잡이를 돌려 전압계의 눈금이 30V가 되게 조절한다.
⑩ G2-P 조절 손잡이를 돌려 전류계의 눈금이 30μA가 되게 조정한다.
⑪ G2-K 조절 손잡이를 최소로 하고, 다시 영점 조정을 한다.
⑫ 이제 G2-K조절 손잡이를 돌려 전압을 증가 시키면서 전압에 따른 전류계의 눈금의 변화를 측정 기록한다. 그 결과를 이용하여 전압과 전류에 따른 그래프 를 그려본다.
⑬ 앞에서 측정한 결과 그래프를 해석하여 Ne원자의 여기에너지를 구한다.
4.실험결과
프랑크헤르츠 실험은 가속전압에 따라 달라지는 전류차를 측정하는데 전류가 최대가 될 때의 차이가 여기에너지에 해당하는데 실험결과는 표 1과 같다.
표1. 가속전압과 양극전류의 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
가속전압[V]
1회 측정
양극전류[μA]
1회 측정
20.26
10
20.3
10
20.77
10
32.2
22
35.8
24
32.2
22
40.4
20
42.2
20
38.9
19
53.2
34
53.6
31
53.6
29
60.9
30
55.4
28
58.5
28
69.4
42
70.7
38
70.3
37
77.8
28
74.4
36
71.4
36
90
48
90.9
46
90.1
44
이것을 그래프로 그리면 그림1과 같다.
(a)1회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(b)2회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(c)3회 가속 전압과 양극전류의 그래프
(c)전압과 양극전류의 그래프 : 범례1,2,3은 1회,2회,3회 측정
그림11. 가속전압과 양극전류의 그래프
위의 표에서 극대일 때 가속 전압차를 구하여 평균을 하면 표2와 같다.
표2. 최대 양극전류에서 평균 가속 전압차의 계산
1회 가속 전압차
1회 가속 전압차
1회 가속 전압차
17.04
17.8
21.4
16.2
17.1
16.7
20.6
20.2
19.8
전체 평균 가속 전압차[V]
18.725
그러므로 가속전압 차는 18.725V 이므로 이것을 아래 식에 대입하면 파장은 67.8nm이다.
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