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프랑크 헤르츠 실험 평가A+최고예요

프랑크 헤르츠 실험contents 1. 실험 목적 2 . 실험 이론 3. 실험 장치 4. 실험 방법 5. 실험 결과 및 분석1. 실험목적 네온 기체에 전자를 충돌 시켜 네온의 에너지가 양자화 되어 있다는 것을 증명한다 . 즉 네온 원자의 에너지 준위가 불연속적 이라는 것을 확인하는 실험이다 .2 . 실험이론 연속 / 불연속 스펙트럼 연속 불연속에너지 준위 2. 실험이론여기에너지 2 . 실험이론 excitation energy 기준 상태에 있는 원자나 분자가 여기 될 때 흡수하는 에너지 .탄성 / 비탄성 충돌 2 . 실험이론 탄성 충돌 비탄성 충돌보어의 수소 원자 모형 2 . 실험이론3 . 실험장치 및 기구 Heater terminal,Short -Switch 전류계 전압계 AUTO-MENU EXTERNEL-INTERNEL METER-OSC4. 실험방법 전원스위치 가속전압 조절 역전압 조절 전류증폭 조절 영점조절 전압 조절 Heater- vol 프랑크 헤르츠 관 내부의 Heater 에 걸리는 전압을 조정하여 열전자 방출량을 증가시킨다 . G1 과 음극 K( 음극 ) 간에 걸리는 전압을 조절한다 . G2 와 양극 P 간의 걸리는 전압을 조절 한다 .= 역전압을 조절 . 영점조절기와 전류증폭조절기를 조절하여 전류계가 영점이 되도록 맞춥니다 . 전퓨증폭조절기의 표시가 11 시 방향이 되도록 맞추는게 좋습니다 . 자동 - 수동 스위치 . 프랑크 헤르츠관의 제 2 그리드와 음극간의 전압 ( 즉 가속전압 ) 을 G 2 -K 손잡이로 가속전압을 조절하여 실험할 때에는 Menu 에 놓고 사용하고 자동으로 변하게 할 때에는 Auto 에 놓고 사용한다 . 자동사용시에는 G2-K 손잡이를 최대로 돌리면 변하는 가속전압의 범위가 최대로 커진다 . G2( 그리드 2) 와 K( 음극 ) 사이의 전압을 조절한다 .= 가속전압 조절 OSC( oscillocope ) 를 연결할 때와 외부 전류계를 연결하여 사용할 때에는 External 으로 전환하여야 한다 . 내부 전류계를 사용할 때에는 Internal 으로 전환하여야 한다 . OSC 를 연결하여 관찰할 때에는 OSC 위치로 전환하여 사용하고 내부 전류계를 사용할 때에는 Meter 으로 전환하여 사용한다 .4. 실험방법4. 실험방법4 . 실험방법 (1)G2-K( 가속전압 ) 을 2V 간격으로 올리며 전압 V 와 전류 I 를 읽어 그래프를 그린다 . (2) 1 번과 동일한 조건에서 heater- vol 손잡이를 약간 올려 열전자가 많이 방출될 때의 경우를 본다 . (3) 1 번과 동일한 조건에서 G2-K 를 돌려 전압계가 30V 를 가리키게 한 후 전류계가 35 μ A 를 가리키게 한다 . G2-P( 역전압 ) 을 높여 전류계가 15 μ A 를 가리키게 한 후 측정한다 . (4)3 번과 같은 조건에서 G2-P( 역전압 ) 을 낮추어 전류계가 50 μ A 를 가리키게 한 후 측정한다 .5. 실험 결과 및 분석 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 2 0 22 15 42 37 62 70 4 2 24 16 44 46 64 74 6 3 26 22 46 53 66 80 8 7 28 30 48 61 68 87 10 10 30 35 50 66 70 92 12 12 32 39 52 69 72 93 14 14 34 42 54 66 74 90 16 16 36 43 56 60 76 88 18 18 38 36 58 58 78 92 20 20 40 31 60 62 80 96 (1)G2-K( 가속전압 ) 을 2V 간격으로 올리며 전압 V 와 전류 I 를 읽어 그래프를 그린다 .5. 실험 결과 및 분석 (v) 20V 16V 16V 20V 평균 여기 에너지 (20+16+16+20)/4V=18V5. 실험 결과 및 분석 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 2 0 22 22 42 67 4 2 24 32 44 87 6 6 26 48 46 100 8 12 28 61 10 18 30 70 12 22 32 75 14 28 34 80 16 32 36 84 18 37 38 71 20 34 40 50 (2) 1 번과 동일한 조건에서 heater- vol 의 손잡이를 약간 올려 열전자가 많이 방출될 때의 경우를 본다 . (heater- vol 의 증가량 : 약 612mA → 651mA)5. 실험 결과 및 분석 (v) 18V 18V5. 실험 결과 및 분석 (3) 1 번과 동일한 조건에서 G2-K 를 돌려 전압계가 30V 를 가리키게 한 후 전류계가 35 μ A 를 가리키게 한다 . G2-P( 역전압 ) 을 높여 전류계가 15 μ A 를 가리키게 한 후 측정한다 . 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 2 0 22 10 42 14 62 22 4 0 24 6 44 13 64 26 6 2 26 8 46 17 66 30 8 3 28 10 48 24 68 36 10 5 30 15 50 30 70 42 12 6 32 22 52 34 72 44 14 10 34 25 54 37 74 43 16 12 36 28 56 34 76 39 18 13 38 26 58 28 78 36 20 15 40 20 60 24 80 345. 실험 결과 및 분석 (v) 20V 16V 18V 18V5. 실험 결과 및 분석 (4) 3 번과 같은 조건에서 G2-P( 역전압 ) 을 낮추어 전류계가 50 μ A 를 가리키게 한 후 측정한다 . 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 전압 (v) 전류 ( μ A) 2 4 16 34 30 50 44 94 4 10 18 37 32 62 46 98 6 15 20 39 34 72 48 100 8 21 22 42 36 76 10 24 24 44 38 81 12 28 26 47 40 85 14 32 28 59 42 895. 실험 결과 및 분석 (v)5. 실험 결과 및 분석 * 실험에서 얻어낸 여기 에너지 들의 평균을 내본다면 (18+18+18)/3 eV = 18eV 으로 평균값 18 eV 를 얻어낼수있었다 . 이 평균 여기 에너지 값 18eV 를 통해 원자의 여기 현상이 약 18eV 의 정수배 마다 일어나는 현상을 볼수있었고 , 이로 인해 에너지 준위가 볼 연속적으로 존재한다는것을 증명할수있다 . * 히터 Vol 을 올린후 가속전압을 올릴 경우 캐소드로 부터 더 많은 열전자가 방출되므로 전류계에 더 많은 열전자가 도달하고 그로인해 전류가 증가하는 폭이 커지지만 그만큼 약 전압이 18V 에서 여기될시에 더 많은 열전자가 네온원자에 비탄성충돌 하게되어 전류가 감소하는 폭도 커지는 현상을 보인다 . 즉 변동폭이 커지는 모습을 볼수있다 . * 역전압을 올릴경우 열전자가 네온원자와 비탄성충돌후 에너지를 잃은 상태에서 역전압이 걸린 구간을 지나 전류판에 도달하기가 더 어려워 지게 된다 . 이로인해 측정되는 전류량이 줄고 여기시에 전류계가 감소되는 폭이 커진다 .5. 실험 결과 및 분석 * 반대로 역전압을 낮출경우 열전자가 원자와 비탄성충돌 후 적은 에너지를 가지고도 전류판에 도달할수 있으므로 지속적 상승 그래프를 그리게 된다 .5. 실험 결과 및 분석 오차 * 내부 전류계를 이용한 육안 측정으로 인해 전압과 전류의 측정의 오차가 생기며 이로인한 네온의 여기에너지 18.7eV 와 실험 결과인 18eV 와의 오차가 발생한다 . * 오차율 : 3.7%감사합니다 ~{nameOfApplication=Show}

자연과학| 2016.06.06| 25페이지| 1,000원| 조회(229)

물리, 물리실험, 불연속, 불연속 스펙트럼, 프랑크 헤르츠 실험

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