프랑크-헤르츠 실험 (사전 보고서)

실 험 목 적
에너지 준위왿� 여기에너지, 탄성충돌등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 거의 직접적으로 관찰한다.

실험 준비물
프랑크-헤르츠 실험장치 : 프랑크-헤르츠관 (네온 봉입)과 전압조절기, 또한 전류계, 전압계 등으로 구성되어 있다.



Ⓐ POWER ～ 전원을 연결하는 스위치이다.
Ⓑ HEATER,VOL,ADJ ～ FRANK-HERTZ관(이후 F-H관) 내부의 Heater에 걸리는 전압을 조정하여 캐소드에서의 열전자 방출량을 증감시킨다.
Ⓒ G1-K,VOL,ADJ ～ F-H관의 제 1그리드(Grid : G으로 표시)왿� 캐소드(Cathod : K로 표시)간의 전압조절 손잡이
Ⓓ G2-P,VOL,ADJ ～ F-H관의 제2그리드(G2)왿� 플레이트(Plate)간의 전압조절 손잡이
Ⓔ G2-K,VOL,ADJ ～ F-H관의 제2그리드(G2)왿� 캐소드(K)간의 전압조절
Ⓕ 전압계 ～ F-H관의 제2그리드왿� 캐소드간의 전압을 표시해준다.(가속전압을 표시해 준 다.)
Ⓖ ZERO,ADJ ～ 직류증폭기의 밸런스를 맞추어 전류계에 0점을 맞추어주는 손잡이.
Ⓗ GAIN ～ 직류증폭기의 증폭류을 조절한다. 보통 손잡이에 표시되어 있는 마크가 위쪽으로 오게 사용하면 좋다.

전자왿� 증기에 있는 하나의 원자왿�의 충돌에서 운동에너지가 보존된다면, 단지 전자는 윈래의 방향에 대해서 다른 방향으로 튀겨 나갈 뿐이다. 원자는 전자에 비해 무척 무겁기 때문에 이 과정에서 전자는 운동에너지를 거의 잃지 않는다. 그러나 전자가 어떤 특정한 에너지에 도달하고 난 후는 전류가 갑자기 줄어든다. 이 현상은 다음과 같이 해석할 수 있다. 한 원자왿� 충돌하는 전자가 그 운동에너지의 일부 또는 전부를 원자에게 주고, 원자를 바닥상태보다 높은 에너지 준위로 여기시키는 것이다. 그러한 충돌을 운동에너지가 보존되는 탄성(elastic)충돌과 비교해서 비탄성(inelastic)충돌이라고 한다. 이 특정한 전자의 에너지는 원자를 여기상태들 중에서...