Franck-Hertz-Versuch mit Neon (richtig verstanden?)

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

Meine Frage:
Hallo, bin bei der Abi-LK-Prüfungsvorbereitung und hab so ein paar Probleme beim Erklären von Vorgängen und hoffe ihr könnt mir helfen.

Die emitierten Elektronen erhalten durch die Beschleunigungsspannung U(B) die kinet. Energie. Ab ca. U(B)=20V haben diese ausreichend E(kin) um mit den NeonAtomen zu kollidieren, dabei erhalten die Aussenelektronen des Neon ausreichend Energie um auf die nächsten/übernächste Schale angehoben zu werden (da höhere Energie), da dies ein ungünstiger Zustand für die Aussenelektronen darstellt, fallen diese auf ihre Ausgangschale zurück und die zuvor aufgenommen Energie wird als leuchten freigesetzt.

Bis zur Erhöhung der U(B) auf ca. 40V verlagert sich dieser Leuchtstreifen in Richtung Kathode. Ab ca. 40V U(B) erscheint am Gitter ein 2. Leuchten.

Die Elektronen die das 1. Leuchten erzeugt haben, lösen sich ja nicht wie Photonen nach der Energieabgabe auf, verbleiben im E-Feld und nehmen über die U(B) erneut E(kin) auf und erzeugen somit das 2. Leuchten.

analoge Erklärung bei weiterer Erhöhung der Beschleunigungsspannung U(B).

Meine Ideen:
Soweit richtig verstanden?
Habe ich wichtige Faktoren in meiner Erklärung vergessen?

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Gut erklärt.
Vielleicht solltest du noch erwähnen, dass die Elektronen für E<20eV elastische Stöße mit den Neon-Atomen durchführen. Da aber m_Neon >> m_Elektron verlieren die Elektronen bei diesen Stößen keine kin. Energie.

SohnGottes · Anmeldungsdatum: 04.12.2010 Beiträge: 29 Wohnort: Paderborn

Deine Formulierung wirkt sehr "umgangssprachlich"
Die Energie, die durch den Rückgang in den Grundzustand abgegeben wird, macht sich als Leuchten bemerkbar, das ist korrekt.
Aber man sagt dann: es wird Licht der Energie h*f emittiert....
Du kannst noch erwähnen, dass die Elektronen im Atom nur bestimmte Energien aufnehmen können, um den Grundzustand verlassen zu können.
Das ist besonders im Schulunterricht ein sinnvoller Stichpunkt, weil ihr zuvor bestimmt das Bohr Atommodell durchgenommen habt.
Ansonsten könnte man bestimmt noch einige Dinge erwähnen, aber es soll ja kein Aufsatz werden..
Man könnte z.B noch die Gegenspannung und ihre Funktion in diesem Versuch erwähnen.

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

ahhja, klingt besser.

aber beim Franck-hertz-Versuch mit Neon, wird doch nicht mit gegenspannung gearbeitet, weil Licht emittiert wird - ich sehe also was passiert.
Die Gegenspannung wird doch nur beim Hg-versuch verwendet, weil es um das messen der diskreten Energiebeträge geht.
Wird beim Quecksilber eigentlich auch Licht im sichtbaren Bereich emittiert?

wir hatten auch noch einen 2. Versuch, denn ich mir aber nicht Lückenlos erklären kann.
T-Förmiger Glaskolber, Vakuumpumpe, Spannungsquelle bis 6kV

im Glaskolben (horizontal gelagert) wurde Unterdruck erzeugt und die Spannung von 5kV an Kathode und Anode angelegt.
Beim beginn des Experiments kam es zu einem durchgängigen Leuchtstreifen (horizontal) von Kathode zur Anode. Dieser Leuchtstreifen wurde nahe der Kathode unterbrochen und verkleinerte sich zur Anode hin. Weiter bildeten sich Puffer/senkrechte Leuchtstreifen.

Wie entsteht der horizontale Leuchtstreifen?
würde es mir so erklären: zu Beginn des Experiments (Pumpe und Spannungsquelle wurden zeitgleich aktiviert) befinden sich sehr viele Luftpartikel im Glaskolben, und die freien Elektronen kollidieren direkt mit den Gasmolekülen. Mit steigenden überdruck werden freie e- und Moleküle aus dem Kolben gedrängt...
und da hört es auf, wie kommt es genau zu der Unterbrechung des Leuchtstreifen, warum entstehen dann die Puffer?
Wo kommen die e- auch nach 5min noch her (von der Kathode können sie nicht kommen, weil es sich NICHT um eine Glühkathode handelt) - sie werden ja zur Anode beschleunigt und verbleiben dort aufgrund verschiedenen Ladung.

IWie haben sich ganz viele Fragen bei mir aufgeworfen grübelnd

und da ich leider nicht einmal weis wie der Versuch heist, kann ich auch nicht nachlesen traurig

bin doch aber sooooo neugierig...

kann mir bitte jemand helfen?

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

ja ne is klar Hammer

E=h*f -> f=E*h ->f=7,4*10^33

c=lamda*f -> Wellenlänge= c/f -> 4,1*10^-26

da is nix mehr mit Licht - aber doofe Frage - was für Strahlung ist es dann?

Danke

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

jetz zweifel ich an mir selbst... Hilfe

also
E= 4,9eV*1,6+10^-19J -> E=7,84*10^-19J

E=h*f -> f=E/h -> f=1,18+10^15 - > Frequenz von ultravioletten Licht

c=Wellenlänge*f -> Wellenlänge = c/f -> = 2,54*10^-7m ~ 254nm

jetz sollt es hauen?!

Trotzdem frage: gibt es Strahlung in der Wellenlänge 10^-26? und was wäre das für eine Strahlung?

Danke

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Gibts glaub net. Wie soll das entstehen? Bei welchem Anregungen? Elektronenübergangen?

Da hätte ein einzelnes Photon ca. 20 Joule bzw. 1,2*10^20 eV .

Damit wäre

Das geht glaub net.

Hat das was mit der Plancklänge zu tun? Was ist das eigentlich die Plancklänge?

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

keine Ahnung, als ich das Ergebnis hatte, nicht zuorden konnte und mein Tafelwerk es auch nicht wusste hab ich meine Frage mal hierher gestellt, und mit Plancklänge kann ich auch nix anfangen...

ich bin einfach nur neugierig und wollt es wissen...

Danke dir.

PS: aus Neugierde, was hast du mit Physik zu tun?

eva1 · Anmeldungsdatum: 06.10.2010 Beiträge: 532

Schüler 13. Klasse; physik macht mir spaß und will später vll. auch mal physik studieren.