«атом және атом ядросының физикасы» ПӘнінен зертханалық ЖҰмыстарды орындауға арналған оқУ-Әдістемелік қҰрал
жүктеу/скачать 1,78 Mb.
|
Косжанова А.Г. Атом және атом ядросының физикасы пәнінен зертханалық жұмыстарды орындауға арналған оқу-әдістемелік құрал
- Бұл бет үшін навигация:
- Құрал-жабдықтар
| Зертханалық жұмыс №3 (виртуалды)
ФРАНК ЖƏНЕ ГЕРЦ ТƏЖІРИБЕСІ Жұмыстың мақсаты: Франк жəне Герц тəжірибесімен компьютерлік модельде эксперименталдық қондырғымен танысу, тежеуші потенциал көмегімен атомдардың қозу потенциалын анықтау əдісін оқу, H, K, Hg, Na, He, Mg, Ne атомдарынын бірінші қозу потенциалын анықтау. Құрал-жабдықтар: Компьютер, бағдарлама (бастапқы берілгендер: оқытушы береді). Жұмыстың қысқаша теориясы 1 913 жылы неміс физиктері Л. Франк пен Г. Герц тəжірибе жүзінде Бор постулаттарынын шындығын дəлелдеді. Ф ранк пен Герц эксперименталдық қондырғысының схемасы 3.1-суретте берілген. Үш электродты (катод - К, тор -Т жəне анод - А) шыны ыдыс төменгі қысымдағы сынап суымен толтырылған. батареясы үдетуші электр өрісін туғызады. К катод пен Т тордың арасындағы кернеу П потенциометрдің жəрдемімен реттеледі. Top мен анодтың арасындағы Б2 батареясының жəрдемімен əлсіз – 0,5В шамасындағы тежеуші кернеу туғызады. Бұл өріс баяу электрондардың анодқа жетуіне кедергі жасайды. Электрондар термоэлектрондық эмиссия негізінде К катодтан шығады. Тəжірибе жүзінде ток күшінің анодтық тізбегіндегі кернеуге тəуелділігі анықталады. Алынған тəуелділік қисық сызық түрінде 3.2-суретте берілген. Кернеудің 4,9 В мəнінде ток күші бірінші максимумға жетеді. Содан соң ток күшінің азаюы байқалады. Келесі максимумы 9,8В кернеуде байқалады жəне т.с.с. Ток күшінің кернеуге тəуелділігін тек сынап атомдарының стационарлық күйлері бар екенімен түсіндіруге болады. 4,9 В-тан төмен кернеуде электрондардың атомдармен соқтығысуы серпімді болады, ішкі энергиясы өзгермейді. Бұл жағдайда электрондардың кинетикалық энергиясы өзгермейді дерлік, себебі электрондардың массасы сынап атомдарының массасынан көп кіші. Сондықтан катод пен тор арасындағы электр өрісімен үдетілген электрондар тежеуші өрістен өтіп, анодқа жетеді. Бір өлшем уақыт ішінде анодқа жеткен электрондар саны кернеуге пропорционал өседі. Кернеу 4,9 В-қа дейін көтерілгенде, электрондардың атомдармен соктығысулары серпімсіз болады. Атомдардың ішкі энергиясы секірмелі артады, ал электрон соқтығысқаннан соң өзінің кинетикалық энергиясын түгелдей дерлік жоғалтады. Тежеуші өріс баяу электрондарды анодқа дейін жібермейді де ток күші күрт азаяды. Ток күшінің нольге жетпеуі электрондардың біразы серпімсіз соққыға ұшырамай торға жетуімен түсіндіріледі. Ток күшінің екінші максимумы кернеудің 9,8 В-ка тең мəнінде, яғни электрондар торға қарай қозғалғанда екінші рет серпімсіз соққыға ұшырайды. Үшінші максимум 14,7 В-та байқалады. Сөйтіп, атомның ішкі энергиясы кез келген мəнді қабылдай алмайды жəне кез келген мəндерге өзгере алмайды. Бұл атомдарда стационар күйлердің дискретті жиынтығының бар екенін қуаттайды. Бордың екінші постулаты да Франк пен Герц тəжірибесінің негізінде дəлелденді. Бұл қорытындының дұрыстығы 4,9 В кернеуде сынап буы сəуле шығара бастайтынымен дəлелденді. Атом бір стационар күйден екінші стационар күйге өткенде энергия шығарады. ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАЛУ ТƏРТІБІ 1. Зерттеу үшін газ таңдаңыз. 2. потенциометр көрсеткішін өзгерте отырып, оның көмегімен -дан тəуелділігін алып, кестені толтырыңыз.
3. Эксперимент нəтижелері бойынша тəуелділік графигін құрыңыз. 4. Бірінші қозу потенциалын анықтаңыз . 5. Нəтижелер бойынша қорытынды жасаңыз. БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ 1. Бор постулаттарын тұжырымдаңыз. 2. Электронның атоммен қандай соқтығысуы серпімді, серпімсіз деп аталады? 3. Атомның қозу потенциалы деп нені айтамыз? 4. Графиктің қандай бөліктерінде электронның атоммен серпімді соқтығысуы жəне серпімсіз соқтығысуы көрсетілген? 5. Коллектор мен тор аралығына қандай мақсатпен тежеуші кернеу қойылған? 6. Франк жəне Герц тəжірибесіне сүйеніп қандай негізгі қорытынды жасауға болады? жүктеу/скачать 1,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|