Experimento: Experimento con mercurio según Franck y Hertz
(115 V, 50/60 Hz)

Experimento: Experimento con mercurio según Franck y Hertz
(115 V, 50/60 Hz), 8000711 [UE5020300-115], Capa atómica
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Temas centrales: ..
•  Registro y evaluación de la curva del mercurio según el experimento de Franck y Hertz.
•  Determinación de la distancia ΔU entre el valor máximo y mínimo de corriente.
•  Comparación de la distancia de tensión con la energía de excitación de los átomos de mercurio.

Descripción del experimento: ..
En el experimento de Franck y Hertz con el mercurio, se observa la entrega de energía de los electrones, producida por choques inelásticos, durante su paso a través del mercurio. La entrega de energía se da por etapas, debido a que el choque produce una transmisión de energía a los átomos de mercurio. El experimento constituye, de esta manera, una confirmación del modelo atómico de Bohr y de los niveles de energía del átomo, los cuales se describen en dicho modelo.

Observación e Interpretación: ..
En un tubo de vidrio evacuado se encuentran ordenados, uno tras otro, un cátodo caliente C, una rejilla G y un electrodo colector A. Del cátodo se desprenden electrones y estos se aceleran hacia la rejilla dada la presencia de la tensión U. A través de la rejilla, llegan al colector contribuyendo a aumentar la corriente I del colector si su energía cinética es suficiente para superar la contrapresión UGA presente entre la rejilla y el colector. Adicionalmente, en un tubo de vidrio se encuentra una gota de mercurio que se calienta con una presión de vapor de aproximadamente 15 hPa.
Si la tensión U aumenta, en primer lugar, se incrementa la corriente I del colector, puesto que, con un campo eléctrico creciente, cada vez más electrones son absorbidos por la nube de carga espacial que rodea el cátodo. No obstante, con un valor determinado de
U = U1 poco antes de llegar a la rejilla, los electrones ganan suficiente energía cinética, por lo que pueden entregar energía tras el choque inelástico, produciendo la excitación de los átomos de mercurio. La corriente del colector desciende hasta llegar casi a cero, puesto que los electrones, tras un choque, ya no pueden vencer la contrapresión y llegar hasta el colector.
Si la tensión continua incrementándose, los electrones ganan la energía necesaria para que el choque de excitación de los átomos de mercurio se produzca cada vez más lejos de la rejilla. Después del choque, se vuelven a acelerar y cobran suficiente energía cinética como para alcanzar el colector. La corriente del colector vuelve a aumentar.
Con una tensión U = U2 todavía mayor, los electrones, después del primer choque, entregan una segunda vez una carga de energía capaz de excitar un segundo átomo de mercurio. De igual manera, la corriente del colector decae drásticamente con esta tensión para volver a aumentar si dicha tensión se incrementa, hasta que, finalmente, vuelva a descender una tercera vez y ante tensiones más elevadas, vuelva a descender drásticamente.

Componentes

Equipo para la ejecución del experimento de Franck y Hertz
(115 V, 50/60 Hz), 1012818 [U8482530-115], Experimento de Franck-Hertz

Equipo para la ejecución del experimento de Franck y Hertz
(115 V, 50/60 Hz)

1012818 [U8482530-115]
Precio del artículo
$ 2.184,00
Osciloscopio digital de 2x30 MHz, 1020910 [U11834], Osciloscopios

Osciloscopio digital de 2x30 MHz

1020910 [U11834]
Precio del artículo
$ 999,00
Multímetro digital P3340, 1002785 [U118091], Aparatos de medida portátiles, digitales

Multímetro digital P3340

1002785 [U118091]
Precio del artículo
$ 73,40
Cable HF, 1m, 1002746 [U11255], Cables de experimentación

Cable HF, 1m

1002746 [U11255]
Precio del artículo
$ 30,00
Cable HF, conector macho BNC / 4 mm, 1002748 [U11257], Cables de experimentación

Cable HF, conector macho BNC / 4 mm

1002748 [U11257]
Precio del artículo
$ 61,00
Cables de experimentación de seguridad, 75 cm, 2,5 mm², juego de 15, 1002843 [U138021], Circuito eléctrico

Cables de experimentación de seguridad, 75 cm, 2,5 mm², juego de 15

1002843 [U138021]
Precio del artículo
$ 169,00
Artículo No.: 8000711 [UE5020300-115]
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