Franck-Hertz Versuch Stromabfall Kalium

HastiM · Anmeldungsdatum: 18.11.2017 Beiträge: 9

Ich möchte folgende Aufgabe lösen:

Wir betrachten den Franck-Hertz Versuch mit Kalium-Dampf. Beim Übergang vom ersten angeregten Zustand zum Grundzustand emittiert Kalium ein Photon der Wellenlänge 770 nm. Der Stroms fällt zum ersten Mal bei 1.85 V ab. Bei wie viel Volt fällt der Strom zum zweiten Mal ab?

Leider weiß ich nicht so recht, wie ich die gegebenen Informationen zusammensetzen muss um die Frage zu beantworten. Ich hätte erwartet, dass der Strom bei ganzzahligen Vielfachen von 1.85 V abfällt. D.h. hier bei 3.7 V. Aber das wird wohl falsch sein, weil ich die Wellenlänge von 770 nm nicht verwendet habe. Könnt Ihr mir weiterhelfen?

Viele Grüße

elbilo · Anmeldungsdatum: 12.02.2018 Beiträge: 152

Hi,

Die Energie der emittierten Strahlung entspricht hier der absorbierten Strahlung. Schau doch erst einmal, welche Beschleunigungsspannung die Elektronen durchlaufen müssen, um den gen. Quantensprung anzuregen. Entspricht diese den 1.85V, dann wäre deine erste Idee richtig, da die Elektronen dann nach der Energieabgabe wieder die selbe Spannung durchlaufen müssen, um ein zweites Mal einen Quantensprung eines Hüllenelektrons des Kaliums anzuregen (auch: 2. Maximum im U-I-Diagramm). Ist die benötigte Beschleunigungsspannung kleiner als 1.85V, dann musst du überlegen, woran das liegen kann (Stichwort: Gegenspannung). Nach diesen Überlegungen solltest du dann das zweite lokale Maximum der Stromstärke bestimmen können.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5849

Woher die 1.85V beim ersten Stromabfall stammen, ist eigentlich gar nicht relevant. Es wird vermutlich wie erwähnt von der Gegenspannung/Bremsspannung herrühren.

Aber es ist ja die Wellenlänge des Photons gegeben, das bei einem Übergang zwischen dem ersten angeregten Zustand und dem Grundzustand ausgesandt wird. Wie hoch ist denn die Energie

eines solchen Photons?

Die Energie entspricht der Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen. Und für diese Energie muss gelten

(

=Spannungsdifferenz zwischen zwei Stromminima), da ein Elektron bei einem zusätzlichen inelastischen Stoss mit einem Kaliumatom diese kinetische Energie verliert.

elbilo · Anmeldungsdatum: 12.02.2018 Beiträge: 152

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5849

@elbilo: Da hast Du natürlich recht. Ich hatte Deinen ersten Beitrag wohl zu schnell gelesen und ihn so verstanden, der Fragesteller solle in der Aufgabenstellung nachschauen, woher die 1.85 Volt stammen, doch es war sicher allgemein Literatur zum Franck-Hertz-Versuch gemeint.