RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Franck-Hertz-Versuch - warum Quecksilber?
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik
Autor Nachricht
Markus2309



Anmeldungsdatum: 01.09.2022
Beiträge: 48
Wohnort: Karlsruhe

Beitrag Markus2309 Verfasst am: 29. Okt 2023 16:17    Titel: Franck-Hertz-Versuch - warum Quecksilber? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hi,

warum verwendet man für den Frank-Hertz-Versuch Quecksilberdampf? Ich habe gesehen, dass man den auch mit Neon machen kann? Warum verwendet man gerade die?




Meine Ideen:
Meine Idee:
Man wollte einatomige Gase verwenden. Ursprungsgedanke war es ja zu bestimmen, welche Energie bei Stößen von Elektronen mit Atomen übergeben wird. Moleküle eignen sich dafür nicht, weil sie ja teilweise dann auch rotieren, wenn sie nicht zentral getroffen werden? Und dementsprechend denke ich einfach, das Quecksilber da das billigste/einfachst verfügbare einatomige Gas war. Die Edelgase wurde zwar um die gleiche Zeit bzw. Früher entdeckt (Linde Verfahren um 1895) aber damals noch nicht wirklich in Mengen verfügbar.

Machst das Sinn? Kann das wer bestätigen oder gegebenenfalls korrigieren?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5802

Beitrag Myon Verfasst am: 29. Okt 2023 20:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe in mehreren Lehrbüchern nachgeschaut (Otter/Honecker, Haken/Wolf, Gerthsen), und weshalb ursprünglich Hg-Atome benützt wurden, fand ich nicht. Hg hat aber bei 4.85eV eine intensive Absorptions-/Emissionslinie. Grundsätzlich funktioniert es auch mit anderen einatomigen Gasen wie Argon, Neon und Natrium. Bei Molekülen wären die Energieniveaus näher beieinander und der Effekt wohl weniger gut demonstrierbar.
Füsik-Gast
Gast





Beitrag Füsik-Gast Verfasst am: 30. Okt 2023 10:21    Titel: Neon Antworten mit Zitat

Zur Verfügbarkeit:bereits 1910 wurde aufgereinigtes Neon-Gas(durch Luftverflüssigung und auftrennung gewonnen) kommerziell für Neonbeleuchtung eingesetzt.Von daher sollte es auch für den Franck-Hertz-Versuch verfügbar gewesen sein.
Aber vermutlich war Quecksilber einfacher in der Handhabung und billiger.
Physikalisch war auf jeden Fall ein einatomiges Gas mit Absicht,aus den genannten Gründen bzgl. der Spektren,gewählt worden.

Füsik-Gast.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8570

Beitrag jh8979 Verfasst am: 30. Okt 2023 17:37    Titel: Antworten mit Zitat

Quecksilber hat den weiteren Vorteil, dass man durch Änderung der Temperatur die Gasdichte im Kolben ändern kann.
Aruna_Gast
Gast





Beitrag Aruna_Gast Verfasst am: 30. Okt 2023 23:39    Titel: Antworten mit Zitat

Die wollten eine Methode entwickeln, um die Ionisierungsenergie insbesondere von Metalldämpfen zu messen, und meinten, die von Quecksilber gemessen zu haben.

Siehe Wikipedia:

Zitat:
Franck und Hertz hatten ihre Versuche allerdings nicht durchgeführt, um das Bohrsche Atommodell zu überprüfen, denn dieses war ihnen damals erst flüchtig bekannt. Sie wollten mit ihrer Apparatur Ionisierungsenergien einatomiger Gase messen, weil Ionisierung nach damals verbreiteter Lehre die einzige Form ist, in der Atome Energie aufnehmen können (abgesehen von kinetischer Energie des ganzen Atoms), und weil die damals allgemein anerkannte Theorie für elektrische Entladungen von J.S. Townsend bei den einatomigen Gasen versagte


bzw. die Originalarbeit:

Zitat:
In einer friiheren Arbeitl) haben wir zeigen konnen, daB die Ionisierungsspannung, also die Spannung, die ein Elektron frei durchlaufen haben
muD, um durch StoB ein Gasmolekul zu ionisieren, eine fur jedes Gas
charakteristische Gr8Be ist, und haben diese GroBe fiir Helium, Neon, Argon,
Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff gemessen. Die damals verwandte
Methode war den von Lenardq und von v. Baeyd) benutzten lhnlich und
bestand in der direkten Bestimmung des Beginhs der Ionisation durch die
stoBenden Elektronen. Sie erforderte erhebliche VorsichtsmaBregeln, wenn
die Ergebnisse nicht durch elektrische Doppelschichten und durch die Anfangsgeschwindigkeit der vom verwandten Gliihdraht ausgehenden Elektronen gefalscht werden sollten. Ferner war besonders darauf zu achten, daB
eine Grenze der Ionisation nicht dadurch vorgetauscht wurde, daB die beobachtete Ionisation unterhalb einer gewissen Geschwindigkeit der Primarelektronen unter die durch die Empfindlichkeit der MeBinstrumente gegebene Beobachtungsschwelle sinkt. Eine solche Miiglichkeit scheint uns bei
den neuerdings von F. Mayer') publizierten Werten der Ionisierungsspannung nach der Form der publizierten Formen im Gegensatz zu unseren
nicht ausgeschlossen und durfte vielleicht den Unterschied des von uns bzw.
F. Mayer erhaltenen Wertes fur die Ionisierungsspannung des Stickstoffs
erklaren konnen. Bei sorgfaltiger Vermeidung dieser Fehler erhielten wir
die Werte der Ionisierungsspannung auf 1 Volt genau. Spätere Versuche,
dies Verfahren auf Metalldampfe auszudehnen, scheiterten an der Unmöglichkeit, bei der Erwärmung des Apparates Störungen auszuschließen.
Zur Prüfung der Beziehungen, welche sich einerseits aus der Quantentheorie, andererseits aus der Betrachtung von Atommodellen zwischen der
Größe der Ionisierungsspannung und anderen Atomkonstanten, insbesondere Radius und Eigenfrequenz ergeben, schien es uns erwünscht, eine Methode auszuarbeiten, welche die frühere Methode an Genauigkeit übertrifft
und sich auch auf Metalldämpfe anwenden lässt



onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/phbl.19670230702
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik