قدمت تجربة فرانك هيرتز أدلة مباشرة على وجود مستويات الطاقة وكانت دعما قويا لنظرية بور الذرية. فرانك متخصص في البحوث التجريبية على تصريف الغاز منخفض الضغط. في عام 1913 تعاون مع ج. هيرتز في جامعة برلين حول العلاقة بين إمكانات التأين ونظرية الكم، وذلك باستخدام طريقة الجهد العكسي التي أنشأها ليونارد، والتي أسفرت عن سلسلة من الغازات، مثل الهيليوم والأرجون والهيدروجين والأوكسجين. في وقت لاحق، درسوا خصائص الاصطدام من الإلكترونات والغازات الخاملة. في عام 1914 حققوا نتائج غير متوقعة، وخلصوا إلى ما يلي:
(1) تصطدم الإلكترونات والجزيئات الموجودة في بخار الزئبق بشكل مرن حتى يتم تحقيق سرعة حرجة؛ (2) يمكن قياس هذه السرعة الحرجة إلى 0.1 فولت، والنتيجة هي: هذه السرعة تعادل الإلكترون من خلال تسارع 4.9V؛
(3) يمكن إثبات أن طاقة شعاع الإلكترون 4.9 فولت تساوي طاقة خط طيف الزئبق عند الطول الموجي 2536؛
(4) تتسبب الطاقة المفقودة بواسطة شعاع الإلكترون 4.9 فولت في تأين الزئبق، ولذلك فإن 4.9 فولت قد تكون إمكانية تأين ذرات الزئبق. جهاز فرانك وجي هيرتز التجريبي هو في الأساس ثلاثي قابل للنفخ. تنبعث الإلكترونات من السلك البلاتيني الساخن ، الذي يحتوي على بوابة أسطوانية محورية في الخارج ، ويتم إضافة الجهد إليها لتشكيل حقل كهربائي متسارع. تمر الإلكترونات عبر البوابة بشكل متعدد ويتم قبولها من قبل عمود اللوحة الأسطوانية الخارجي ، والذي يقاس بمقياس حالي. عندما كانت الأنابيب مليئة ببخار الزئبق، لاحظوا أن كل فرق محتمل 4.9V، انخفض تيار عمود اللوحة فجأة. يمكن أن يحدث وضع مماثل إذا تم ملء الهيليوم في الأنبوب ، مع اختلاف محتمل حرج حوالي 21V.
كان فرانك وجي هيرتز يستندان في الأصل إلى نظرية ستارك بأن طيف الخط كان سببه تأين الذرات أو الجزيئات، وأن التردد الطيفي للتردد الطيفي كان له علاقة الكم التالية مع الإمكانات المؤينة V: h.
版权申明 | 隐私权政策 | حق النشر @2018 العالم المعرفة الموسوعية
