Frank va Gers tajribalari

Frank va Gers tajribalari Frank va Gers tomonidan 1913-yilda o'tkazilgan tajribalar atom holatlarining diskret ekanligini tasdiqladi. Elektron bilan atom orasidagi noelastik to'qnashuvlarda elektron o'z energiyasini atomga beradi. Elektron istalgan qiymatdagi kinetik energiyaga ega bo'lishi mumkin. Agar atomning ichki energiyasi ham uzluksiz o'zgarsa edi, atom elektron bilan noelastik to'qnashganda atom elektrondan istalgan qiymatdagi energiyani 103 qabul qilar edi. Lekin tajribada bunday hol kuzatilmadi. Tajribalar atom elektron bilan noelastik to'qnashganda, atom elektrondan faqat aniq bir qiymatdagi energiyanigina qabul qila olishini ko'rsatdi. Atom qabul qilgan bu energiya qiymati atomning ikki stasionar holatlari energiyalari farqiga teng bo'ladi. Demak, elektron bilan atom orasidagi noelastik to'qnashuvlarda elektron atomga energiyaning faqat aniq bir qiymatdagi energiyanigina bera oladi. Elektronning atomga bergan energiyasi miqdorini o'lchab, bu energiya ikki stasionar holatlar energiyalari farqiga teng ekanligini aniqlash mumkin. Frank va Gers tajribasining g'oyasi ham shundan iborat edi. Tajriba sxemasi. Tajriba qurilmalarining sxemasi 4.10-rasmda keltirilgan. Bosimi 1 mm simob ustuniga (130 Pa) teng bo'lgan simob bug'i bilan to'ldirilgan trubka ichiga katod (K), to'r (A) va anod vazifasini bajaradigan (B) plastinka joylashtirilgan. Qizdirilgan katod (K ) va to'r (A) orasiga katoddan chiqqan elektronlarni tezlatuvchi potensiallar farqi (U) ko'yilgan. Elektronlar o'z harakatlari davomida simob atomlari bilan to'qnashadilar. B plastinka A to'rdan keyin joylashtirilgan, ular orasiga kuchsiz (0,5 V) tormozlovchi potensial U3qo'yiladi. Elektronlar A to'r bilan B plastinka orasidatormozlanadi. Agar energiyasi 0,5 eV dan kichik bo'lgan elektron A to'rdan o'tsa, u V plastinkagacha yetib kela olmaydi. Energiyasi 0,5 eV dan katta bo'lgan elektronlargina A to'rdan o'tib B plastinkagayetib kela oladilar. Ularning soni galvanometr (G) ko'rsatayotgan tok kuchi kattaligi orqali aniqlanishi mumkin. Tajribalarda B plastinkaga tushgan elektronlar hosil qilgan tok kuchi bilan elektronlarni tezlatuvchi potensiallar farqi U orasidagi bog'lanishning (volt-amper xarakteristikasi) grafigi chizilgan (4.11-rasm). Volt-amper xarakteristikada tok kuchining maksimumlari bir- biridan bir xil oraliqda joylashgan. Ketma-ket joylashgan maksimumlar orasidagi har bir oraliq 4,9 V ga teng. Birinchi 104 4.11-rasm maksimum 4,9 V potensiallar farqiga, ikkinchi maksimum 9,8 V, uchinchi maksimum 14,7 V potensiallar farqiga to'g'ri keladi. Tajribalar tahlili. Tajribalar natijalari asosida chizilgan volt-amper xarakteristikada tok kuchi maksimumlari hosil bo'lishini quyidagicha tushuntirish mumkin. Volt-amper xarakteristikada tok kuchi avval monoton ortib boradi va potensiallar farqi U=4,9 voltga yetganda maksimumga erishadi, so'ng U yana orttirilishi bilan tok kuchi keskin kamayib minimumga erishadi, U yana orttirib borilganda va U=9,8 voltga yetganda tok kuchi maksimumga erishadi. Tok kuchining bunday maksimumi U=14,7 voltda yana takrorlanadi.Har ikki maksimumlar orasidagi potensiallar farqi 4,9 voltda teng. Volt-amper xarakteristikaning bunday ko'rinishda bo'lishi atomlarda energetik sathlarning diskret ...