Physikalisches Blockpraktikum für Naturwissenschaftler WS 2021/2022
AS – Versuch
Messen
Protokoll von Sabrina Schmidt undannumm
Serena Hedrich
Praktikumsgruppe 25
Studiengang: Bachelor of Education Chemie
Dumm
Betreuer: Marcel Alius
Durchgeführt am: 02.03.2022
Drittabgabe: 18.05.2022
1
,Atomstruktur =
Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
Inhaltsverzeichnis
1. Versuchsteil I 3
1.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung 3
1.2. Franck-Hertz-Diagramm 4
1.3. Berechnung der Anregungsenergie aus Messwerten 6
1.4. Berechnung der Anregungsenergie aus Literaturwerten 8
1.5. Zusammenhang t0 und Berechnung ∆" 9
1.6. Zustandekommen der Strom-Spannungskennlinie 9
1.7. Fazit 10
2. Versuchsteil II 11
2.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung 11
2.2. Nachweis Moseley-Gesetz 12
2.3. Messung unbekannter Proben 14
2.4. Fazit 16
3. Anhang Messwerte 17
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Erhobene Zeitpunkte der Messungen 6
Tabelle 2: Ergebnisse der Zwischenrechnungen 7
Tabelle 3: Messwerte der verschiedenen Elemente 12
Diagrammverzeichnis
Diagramm 1: graphische Auftragung des 1. Moseley-Gesetzes anhand der 12
Messwerte aus Tabelle 3
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Franck-Hertz-Versuchs (AS.3) 3
Abbildung 2: Auffängerstrom aufgetragen gegen 5
Beschleunigungsspannung
Abbildung 3: Linienenergien des unbekannten Metallplättchens 14
Abbildung 4: Linienenergien der Münze 15
2
, Atomstruktur Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
1. Versuchsteil I
1.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung
Zielstellung:
Das zweite Bohr’sche Postulat soll durch den Franck-Hertz-Versuch bestätigt
werden, indem die diskreten Energieniveaus der äußeren Schale von
Quecksilberatomen untersucht werden. Das zweite Bohr’sche Postulat besagt dabei,
dass sich die Kreisbahnen, auf denen sich die Elektronen bewegen, diskret sind.
Versuchsbeschreibung:
Hierfür wird eine Frank-Hertz-Röhre verwendet, in der sich Quecksilberatome
befinden. Durch die angeschlossene Beschleunigungsspannung, die konstant erhöht
wird, werden Elektronen in die Richtung der Gitteranode beschleunigt, hinter der eine
Elektrode mit anliegender Gegenspannung eingebaut ist. Diese Gegenspannung
variiert in diesem Versuch (1; 1,5 und 2 V) und verursacht, dass nur die Elektronen,
die über eine größere Energie als die Gegenspannung verfügen, an die Anode
gelangen. Daraus ergibt sich wiederum ein Auffängerstrom, der angibt, wie viel
Elektronen Energie an die äußeren Schalen übertragen konnten.
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Franck-Hertz-Versuchs (AS.3)
3
AS – Versuch
Messen
Protokoll von Sabrina Schmidt undannumm
Serena Hedrich
Praktikumsgruppe 25
Studiengang: Bachelor of Education Chemie
Dumm
Betreuer: Marcel Alius
Durchgeführt am: 02.03.2022
Drittabgabe: 18.05.2022
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,Atomstruktur =
Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
Inhaltsverzeichnis
1. Versuchsteil I 3
1.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung 3
1.2. Franck-Hertz-Diagramm 4
1.3. Berechnung der Anregungsenergie aus Messwerten 6
1.4. Berechnung der Anregungsenergie aus Literaturwerten 8
1.5. Zusammenhang t0 und Berechnung ∆" 9
1.6. Zustandekommen der Strom-Spannungskennlinie 9
1.7. Fazit 10
2. Versuchsteil II 11
2.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung 11
2.2. Nachweis Moseley-Gesetz 12
2.3. Messung unbekannter Proben 14
2.4. Fazit 16
3. Anhang Messwerte 17
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Erhobene Zeitpunkte der Messungen 6
Tabelle 2: Ergebnisse der Zwischenrechnungen 7
Tabelle 3: Messwerte der verschiedenen Elemente 12
Diagrammverzeichnis
Diagramm 1: graphische Auftragung des 1. Moseley-Gesetzes anhand der 12
Messwerte aus Tabelle 3
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Franck-Hertz-Versuchs (AS.3) 3
Abbildung 2: Auffängerstrom aufgetragen gegen 5
Beschleunigungsspannung
Abbildung 3: Linienenergien des unbekannten Metallplättchens 14
Abbildung 4: Linienenergien der Münze 15
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, Atomstruktur Sabrina Schmidt, Serena Hedrich
1. Versuchsteil I
1.1. Zielstellung und Versuchsbeschreibung
Zielstellung:
Das zweite Bohr’sche Postulat soll durch den Franck-Hertz-Versuch bestätigt
werden, indem die diskreten Energieniveaus der äußeren Schale von
Quecksilberatomen untersucht werden. Das zweite Bohr’sche Postulat besagt dabei,
dass sich die Kreisbahnen, auf denen sich die Elektronen bewegen, diskret sind.
Versuchsbeschreibung:
Hierfür wird eine Frank-Hertz-Röhre verwendet, in der sich Quecksilberatome
befinden. Durch die angeschlossene Beschleunigungsspannung, die konstant erhöht
wird, werden Elektronen in die Richtung der Gitteranode beschleunigt, hinter der eine
Elektrode mit anliegender Gegenspannung eingebaut ist. Diese Gegenspannung
variiert in diesem Versuch (1; 1,5 und 2 V) und verursacht, dass nur die Elektronen,
die über eine größere Energie als die Gegenspannung verfügen, an die Anode
gelangen. Daraus ergibt sich wiederum ein Auffängerstrom, der angibt, wie viel
Elektronen Energie an die äußeren Schalen übertragen konnten.
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Franck-Hertz-Versuchs (AS.3)
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