Frank- Hertz
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Versuchsaufbau:<br />
Die Messung der Anodenstromkurven der mit Quecksilber bzw. Neon gefüllten Elektronenröhren<br />
erfolgt an einem computergestützten Messplatz. Mit Hilfe des Franck-<strong>Hertz</strong>-Betriebsgeräts werden<br />
die notwendigen Spannungen (Heizspannung, Beschleunigungsspannung, Gegenspannung) an die<br />
Franck-<strong>Hertz</strong>-Röhre über ein mehrpoliges Kabel angelegt. Der Anodenstrom wird über ein BNC-<br />
Kabel von der Röhre in das Betriebsgerät geführt, wo er verstärkt und digitalisiert wird und an den<br />
Computer über ein RS 232-Kabel übertragen wird. Die Temperatur der Hg-Röhre wird durch einen<br />
an das Betriebsgerät angeschlossenen Sensor gemessen, und auf die am Computer eingestellte<br />
Temperatur eingeregelt. Die Beschaltung der Quecksilberröhre ist schematisch in Abbildung 2<br />
dargestellt.<br />
Abb 2.) Schematische Aufbau der Hg-Röhre: C: indirekt beheizte Kathode; A: gitterförmige<br />
Beschleungungselektrode; S: Auffängerelektrode.<br />
Die von der Kathode C emittierten Elektronen werden aufgrund der angelegten<br />
Beschleunigungsspannung U1 zur gitterförmigen Anode A hin beschleunigt. Auf ihrem Weg zur<br />
Anode stoßen sie mit Hg-Atomen. In Abhängigkeit von der Elektronenenergie ist der Stoß entweder<br />
elastisch oder inelastisch. Der inelastische Stoß ist mit einer Änderung des Atomhüllenzustands<br />
(Anregung) verbunden, wobei das Elektron genau die Anregungsenergie an das Atom abgibt.<br />
Jenseits der Anode A befindet sich eine weitere Elektrode, die verglichen mit A auf negativem<br />
Potential liegt. Ist die kinetische Energie der Elektronen beim Durchfliegen von A groß genug, um<br />
das Gegenfeld zu Überwinden, so werden sie als Anodenstrom IA gemessen, ist ihre Energie zu<br />
klein gelangen Sie nicht zur Auffängerelektrode S.<br />
Für die Elektronenstoß-Versuche an Neon Atomen, wird eine Vierelektroden-Röhre verwendet<br />
(schematischer Aufbau siehe Abb. 3). Im Gegensatz zur Hg-Röhre, gibt es bei der Ne-Röhre zwei<br />
Beschleunigungselektroden A1 und A2, zwischen denen sich wie beim Plattenkondesator ein sehr<br />
homogenes elektrisches Feld aufbaut. Weiterhin führt das Vorhandensein der Beschleunigungsanode