Atomphysik, Kernphysik Radioaktivität - VCDforStudy

8.1.2 Struktur der Atomhülle
8.1.2.3 Resonanzfluoreszenz
Steuergerät
zur Franck-Hertz-Röhre mit Neonfüllung 84 822 50
liefert die feste Steuerspannung und die variable Gegenspannung
1,3 ... 10 V für den Betrieb der Franck-Hertz-Röhre mit Neonfüllung
84 82 220 / 84 82 245, die im Betriebsgerät 6756,00 von NEVA nicht
enthalten sind. Beide Ausgänge sind erdfrei und galvanisch getrennt.
Bei Verwendung des Betriebsgerätes 84 821 30 oder des Betriebsgerätes
6749,00 von NEVA ist das Steuergerät nicht erforderlich.
Steuerspannung:
8 V / 5 mA
Gegenspannung:
1,3 ... 10 V / 5 mA
Spannungsversorgung:
230 V AC, 50(60) Hz
Abmessungen in mm: 120 x 65 x 40
Masse:
ca. 390 g
Elektronenstoßversuch
Mit der Entdeckung der quantenhaften Energieübertragung von Elektronen
auf Atome und der quantenhaften Emission von Strahlungsenergie
wurde der Franck-Hertz-Versuch, neben dem lichtelektrischen Effekt,
eine der bedeutendsten experimentellen Stützen der Quantentheorie.
Neben der klassischen Röhre mit reiner Hg-Dampf-Füllung benutzten
Franck und Hertz – nach vorausgegangenen Versuchen von E. Gehrke
und R. Seeliger – auch Röhren mit Gasgemischen (z.B. Neon-Helium und
Neon-Quecksilber). Röhren dieser Art sind schon bei Zimmertemperatur
funktionsfähig und zeigen neben dem elektrischen Effekt visuell den
charakteristischen Farbumschlag der elektrischen Gasentladung beim
Auftreten neuer Anregungsstufen und spektroskopisch das Erscheinen
neuer Linien bei Erhöhung der Beschleunigungsspannung. Der elektronische
Effekt läßt sich mit zwei Maxima und Minima schon mit einem
Mikroamperemeter zeigen.
Elektronenstoßröhre mit Hg-Dampf und Neonfüllung 84 82 110
Die Röhre enthält eine direkt geheizte Oxidkathode mit nahezu punktförmigem
Bariumoxidfleck, eine netzförmige Anode und eine Auffängerelektrode.
Sie ist mit spektralreinem Neon und einem Tropfen Quecksilber
gefüllt.
Die Röhre ist auf einer Isolierstoff-Grundplatte mit Anschlüssen für die
zusätzlichen Schaltelemente betriebsfertig montiert. Außerdem befinden
sich auf der Platte ein Potentiometer zur Einstellung der Gegenspannung
und ein Widerstand zur Begrenzung des Anodenstromes. Die Röhrenplatte
kann mit dem Aufstellfuß 86 14 190 und dem Haltearm 86 14 191
(Seite 1-11) oder im Aufbaurahmen 86 19 010 (Seite 1-3) oder im Experimentiergestell
86 19 000 (Seite 1-2) gehaltert werden.
Beobachtbare Erscheinungen:
Bei langsamer Erhöhung der Beschleunigungsspannung von 0 V an können
folgende Erscheinungen beobachtet werden:
Anodenspannung 0 ... 7 V. Auch bei völliger Dunkelheit im Entladungsraum
kein Gasleuchten erkennbar. Auffängerstrom kleiner als 10 -6 A.
Anodenspannung ca. 10 V. In der Umgebung der Kathode fahlblaues
Leuchten des Hg-Dampfes. Spektroskopisch sind die Hg-Linien
434,7 nm und 436,8 nm erkennbar.
Bei 17 V starker Abfall des Auffängerstromes unter Weiterbestehen des
blauen Hg-Leuchtens. Der Stromabfall kommt durch die Anregung der
ultravioletten Neonlinien 73,5 nm und 74,3 nm zustande. Bei 18,3 V
erstmaliges Auftreten der roten Neonlinien 640,2 nm und 671,7 nm.
Fast völliges Verschwinden des blauen Leuchtens.
Bei weiterer Erhöhung der Anodenspannung erscheint die gelbe Neonlinie
585,2 nm. Farbumschlag der Entladung von Dunkelrot ins Gelblich-Rote.
Minimum des Auffängerstromes.
Bei abermaliger Steigerung der Anodenspannung erneutes Anwachsen
des Auffängerstromes bis zu einem Maximum bei 21,5 V, Ionisierungsspannung
des Neons.
Elektronenstoßröhre, Röhre einzeln 84 82 120
Ersatzröhre, zum Selbsteinbau.
Literatur:
Versuche mit der Elektronenstoßröhre 84 82 110.31
ist im Lieferumfang von 84 82 110 enthalten und kann bei Interesse auch
einzeln bezogen werden.
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