Informe de laboratorio "Frank Hertz"

EXPERIMENTO DE FRANCK-HERTZ
FRANCK-HERTZ'S EXPERIMENT


1Estudiantes de pregrado escuela de física.
2Docente de pregrado escuela de física



Resumen
El experimento de franck – Hertz es uno de los experimentos fundamentales de la mecánica cuántica este experimento permite comprobar la teoría descrita por Bohr este experimento consiste en la medición de la energía liberada por unelectron cuando este cambia de estado para esto se utiliza un horno tubular, un tubo de franck herts con el cual luego de conectar el horno lo calentaremos y podremos ver su reacción en un osciloscopio donde la grafica nos permitiría analizar la energía liberada por el electron.

Palabras claves: Electron, Energía, Estados Cuánticos, Horno Tubular, Tubo De Franck-Hertz, Osciloscopio.
Abstract
Theexperiment of Franck - Hertz is one of the fundamental experiments of the quantum mechanics this experiment allows to verify the theory described by Bohr this experiment consists of the measurement of the energy liberated by an electron when this one changes condition for this a tubular oven, a pipe is in use of franck herts with which after connecting the oven we will warm it and will be able tosee his reaction in an osciloscopio where the graph would allow us to analyze the energy liberated by the electron.

Keywords: Electron, Energy, Quantum States, Tubular Oven, Pipe Of Franck-Hertz, Osciloscopio.



1. Introducción
Imaginemos un haz de electrones cuya energía pudiera determinarse, desplazándose entre los átomos de un gas de cierta densidad, como para asegurar la probabilidadde choques. Un dispositivo sensible para medir la corriente del haz después de los choques, nos permitiría detectar si algunos electrones han cedido su energía a los átomos del gas. Variando la energía de los electrones podríamos apreciar si a un determinado valor de energía los choques con los átomos no serían elásticos, habiendo entonces transferencia de energía. Esto se notaría por unadisminución de la corriente del haz. En 1914, James Franck y Gus-tav Hertz descubrieron que los electrones, al pasar por vapor de mercurio, perdían energía de manera discreta y emitían luz ul-travioleta. Unos meses después, Niels Bohr encontró en dicho descubrimiento una prueba del modelo atómico por él desarro-llado. Por este motivo, la experiencia de Franck - Hertz es un experimento clásico para laconfirmación de la teoría cuántica.

2. Objetivos
Observar y analizar en experimento de Frank-Hertz.
Determinar como este experimento ayudo con las definiciones de las coliciones.

3. Marco teórico
Los electrones son acelerados en el aparato de Franck-Hertz, y la corriente recogida aumenta con el voltaje de aceleración. Como muestran los datos de Franck-Hertz, cuando el voltaje de aceleraciónalcanza 4,9 voltios, la corriente cae bruscamente, indicando el claro inicio de un nuevo fenómeno que quita suficiente energía a los electrones, de manera que no pueden alcanzar el colector. Esta caída se atribuye a colisiones inelásticas entre los electrones acelerados y los electrones atómicos de los átomos de mercurio. La aparición súbita sugiere que los electrones de mercurio no puede aceptarla energía hasta que se alcanza el umbral para elevarlos a un estado excitado. Este estado excitado de 4,9 voltios, corresponde a una línea fuerte, en el espectro de emisión ultravioleta del mercurio, a 254 nm (un fotón de 4.9 eV). Se producen caídas de la corriente recogida en múltiplos de 4,9 voltios, puesto que un electrón acelerado que tiene quitado 4,9 eV de energía en una colisión, se puedevolver a acelerar, para producir otras de tales colisiones a múltiplos de 4,9 voltios. Este experimento fue una fuerte confirmación de la idea de los cuantificados niveles de energía atómica.
Para realizar esta experiencia se necesita una fuente de electrones (filamento incandescente) y un dispositivo para transferir (acelerar) energía a dichos electrones en forma determinada. Un tríodo que...