Опишите опыты Франка и Герца и объясните их результаты.

Вопрос:

Опишите опыты Франка и Герца и объясните их результаты.

Развернутый ответ:

Опыты Франка и Герца были направлены на исследование процесса столкновения электронов с атомами в газе. В эксперименте электроны ускорялись в электрическом поле и попадали в газовый разреженный столб. Измерялось количество электронов, прошедших через столб, в зависимости от напряжения.

Результаты опытов показали, что ток электронов сначала возрастает с увеличением напряжения, а затем резко уменьшается. Это объясняется тем, что при низких энергиях электроны не имеют достаточной энергии для преодоления энергетического порога и столкновения с атомами газа. При достижении определенной энергии электроны начинают преодолевать энергетический порог и сталкиваться с атомами, что приводит к увеличению тока. Однако, при дальнейшем увеличении энергии электроны уже несколько раз сталкиваются с атомами и теряют значительную часть своей энергии, поэтому ток уменьшается.

Опыты Франка и Герца подтвердили существование энергетических уровней в атомах и являлись одним из подтверждений квантовой природы электрона.