Ar-Spektrum

Flox · Gast

Hallo,

ich habe ein Problem bei einer Aufgabe zum Frank Hertz Versuch.

gegeben:

Glaskolben gefüllt mit Argon.

Spannung wird von U=0V hochgeregelt, gleichzeitige Strommessung

Manche Extrema sollen Abstand delta U von 10,5V und andere 12,8 V besitzen.

Ich würde gerne verstehen warum es hierbei 3 Linien des Ar-Spektrum geben soll und ein sichtbares Aufleuchten im Glaskolben entsteht???

Ich komme hier nicht weiter, da ich nur die 2 (gegebenen) Energieniveaus sehe wobei ich die extrema vermute.

Wäre nett wenn mir jemand weiterhelfen könnte. Danke! Wink

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hallo,

Vielleicht hilft dir vor allem die Aussage, dass der Zerfall über Zwischenniveaus erfolgt.

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Ausführlich:

Während die Spannung U hochgeregelt wird, schaffen es immer mehr Elektronen bis zur Gegenelektrode, der Strom nimmt also zu.

Sobald die Spannung aber so groß wird,
dass die Elektronenenergie ausreicht, um ein Argonatom vom Grundzustand in einen angeregten Zustand anzuregen,
geht die Elektronenenergie dafür drauf, es erreichen dadurch weniger Elektronen die Gegenelektrode,
und der Strom nimmt abrupt ab.

Dann habe ich Argonatome in einem angeregten Zustand. Wenn der zerfällt,
(also das Argonatom von selbst wieder vom angeregten in den Grundzustand übergeht)
wird die Energie in Form von Photonen wieder ausgesandt.

Nun kenne ich zwar nicht das gesamte Energieschema von Argon auswendig, aber dass es möglich ist, Argonatome durch Elektronenstoß auf Niveaus anzuregen, die ca. 10 bis 12 eV über dem Grundzustand liegen, wie du schreibst und anscheinend auch beobachtest, halte ich durchaus für möglich. In diesem Energiebereich hat das Argonatom ein paar mögliche angeregte Zustände.
(Auch, dass diese Niveaus die tiefsten per Elektronenstoß anregbaren Niveaus sein können, halte ich für möglich.)

Das Argonatom kann dann von diesem hohen Energieniveau über eine Treppe von dazwischenliegenden Niveaus zum Grundzustand zurückkehren. [Diese dazwischenliegenden Niveaus sind durch optische Übergänge (aber nicht durch Elektronenstoß) erreichbar.]
Daher ist das beim Zerfall ausgesandte Licht im sichtbaren Bereich (z.B. grün).

Gruß, dermarkus