[공학기술]프랑크-헤르츠 실험

소개글

성균관대 일반물리학2실험 A+자료입니다(예비+결과)

목차

Title
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Theory
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Results
Disscusion
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본문내용

보어의 원자 가설이 나온 1년 후, 1914년 프랑크와 헤르츠에 의하여 원자가 전자와 충돌할 때 특정한 양의 에너지 만을 주고받는다는 사실이 발견되었다. 이 특정한 에너지는 바로 그 원자가 가지고 있는 스펙트럼의 관측으로부터 얻어진 전자의 energy-level에 해당하는 것이 되어, 물질의 양자화에 대한 보다 직접적이고 확고한 증거가 되었다.
옆에 보이는 그림이 프랑크-헤르츠의 실험장치 회로도 이다. 그림에서 색이 들어가있는 부분은 수은증기를 관속에 희박하게 넣어 봉인해 둔 것이다. 그 내부에는 진공관처럼 필라멘트, 음극(Cathode:K로 표기), 그리드(Grid:G로표기), 양극 (P로표기) 등을 배치해두고 전압을 걸어둔 상태이다. 이 상태에서 필라멘트를 가열하게 되면 K에서 방출된 열전자는 G에 의해 가속되어 운동에너지가 증가하게 된다. 이 전자가 P와의 역전압 V0에 의해 약간 감소되어 P에 흡수되는데 이때 전류계A의 전류를 측정하므로써 그 값을 알 수 있다. G에 걸리는 가속전압을 증가시키면 더 많은 전자가 P에 도달하여 플레이트전류는 증가한다. 만일 전자가 관속에 들어있는 기체 원자와의 충돌에서 그 운동에너지가 원자의 내부에너지로 흡수되지 않는다면 전자의 질량이 원자의 질량에 비해서 월등히 작은 관계로 전자의 운동에너지는 거의 변화가 없을 것이다.

참고 자료

• 물리학실험, 성균관대학교 출판부
• 일반물리학실험, 일반물리학교재편찬위원회(북스힐)
• 디지털 장비 중심의 일반물리학 실험, 청문각
• 물리학 제2판, 청문각