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Franck-Hertz-Versuch
 
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Gaaaast



Anmeldungsdatum: 20.01.2022
Beiträge: 4

Beitrag Gaaaast Verfasst am: 20. Jan 2022 01:01    Titel: Franck-Hertz-Versuch Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich hab eine Hausaufgabe in Physik bekommen und komme bei zwei Aufgaben nicht wirklich weiter, da ich mir das Thema soweit alleine erarbeiten musste.

1. Bei der Verwendung von Natriumdampf anstelle des Quecksilbers ist zu beobachten, dass der Abstand zweier benachbarter Maxima jeweils 2,12 V beträgt. Berechnen Sie die Wellenlänge des emittierten Lichtes.

2. Welche Geschwindigkeiten kann ein Elektron in einer Franck-Hertz-Röhre erreichen, wenn es ausgehend von einer unbeträchtlichen Anfangsgeschwindigkeit eine Beschleunigungsspannung von 10,0 V durchläuft?

Meine Ideen:
Bei 1. hatte ich an folgender Formel gedacht jedoch bin mir da nicht ganz sicher und wüsste dann auch nicht weiter.


Bei 2. bin ich leider komplett planlos, würde mich daher sehr über eine hilfreiche Antwort freuen c:
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Jan 2022 09:07    Titel: Re: Franck-Hertz-Versuch Aufgaben Antworten mit Zitat

Willkommen hier im Forum

Zu 1: Nach den Angaben beträgt die Anregungsenergie der Natriumatome bei den inelastiscen Stössen mit den Elektronen 2.12eV. Fallen die Natriumatome in den Anfangszustand zurück, emittieren sie Photonen mit der Energie von 2.12eV. Wie gross ist denn die Wellenlänge dieser Photonen?

Zu 2: Wenn ein Elektron eine Spannung von 10V durchläuft, hat es eine kinetische Energie von 10eV. Welche Geschwindigkeit hat es folglich (es kann klassisch mit Ekin=1/2*m*v^2 gerechnet werden, da die kinetische Energie weit unterhalb der Ruheenergie des Elektrons liegt)?
Gaaaast



Anmeldungsdatum: 20.01.2022
Beiträge: 4

Beitrag Gaaaast Verfasst am: 20. Jan 2022 16:01    Titel: Antworten mit Zitat

Leider verstehe ich immer noch nicht wie ich es lösen soll. Wie komme ich denn auf die anderen Variablen wie c, h und m um dann die Wellenlänge/ Geschwindigkeit auszurechenen?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Jan 2022 16:11    Titel: Antworten mit Zitat

Hmm... h und c sind Konstanten, die Dir etwas sagen sollten. m ist die Masse eines Elektrons.
Gaaaast



Anmeldungsdatum: 20.01.2022
Beiträge: 4

Beitrag Gaaaast Verfasst am: 20. Jan 2022 17:06    Titel: Antworten mit Zitat

Zu 1: Demensprechen müsste es also so gerechnet werden?


Zu 2: nach v umstellen

und dann einsetzen:
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Jan 2022 19:35    Titel: Antworten mit Zitat

Gaaaast hat Folgendes geschrieben:
Zu 1: Demensprechen müsste es also so gerechnet werden?

Sieht gut aus, ausser dass bei der Zehnerpotenz von h wahrscheinlich eine Ziffer verloren ging.

Zitat:
Zu 2: nach v umstellen

und dann einsetzen:

Ja. Mit dem e in der ersten Gleichung ist wahrscheinlich die Energie E gemeint. Die negativen Lösungen interessieren hier nicht, es geht nur um den Geschwindigkeitsbetrag. Ergänzend vielleicht noch: die Elektronen, welche diese Geschwindigkeit erreichen, sind die, welche die ganze Strecke bis zum Gitter durchlaufen, ohne einen inelastischen Stoss mit einem Gasatom zu machen.
Gaaaast



Anmeldungsdatum: 20.01.2022
Beiträge: 4

Beitrag Gaaaast Verfasst am: 20. Jan 2022 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

Welche Ziffer fehlt denn bei der Zehnerpotenz?

Bei 2. habe ich nun folgendes raus:
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5914

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Jan 2022 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

Gaaaast hat Folgendes geschrieben:
Welche Ziffer fehlt denn bei der Zehnerpotenz?

Der Wert der Planckschen Konstante beträgt etwa 6.6*10^(-34)J*s.

Zitat:
Bei 2. habe ich nun folgendes raus:

Wenn Du das mit der Lichtgeschwindigkeit vergleichst (ich nehme an, es sind m/s gemeint), sollte klar werden, dass etwas nicht stimmen kann. Die Energie ist gleich 10eV, nicht 10J.
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