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Eine durchaus anspruchsvolle Herausforderung ist es, beim Franck-Hertz-Versuch mit Quecksilber die Röhre auf die richtige Temperatur zu heizen. Ist die Röhre zu heiß oder zu kalt, so ist der erwünschte Effekt schlecht bzw. kaum sichtbar.
Franck-Hertz-Versuch mit Hg - Einfluss der Temperatur
Tipp
Nehmen Sie die Messkurven für die unterschiedlichen Temperaturen auf.
Beschreiben und erklären Sie die Unterschiede zwischen den Kurven zu geringer, optimaler und
zu hoher Temperatur.
- Überlegen Sie, welche Auswirkung eine zu hohe bzw. zu niedrige Temperatur auf die Anzahl der Quecksilberatome hat, die sich in der Atmosphäre in der Röhre befinden.
- Stellen Sie sich vor, Sie (Elektron) wollen in einer fast leeren Fußgängerzone Prospekte (Energie) verteilen, welches Problem tritt auf?
- Stellen Sie sich vor, Sie wollen sich durch eine dicht gedrängte Menschenmasse bewegen und dabei möglichst Ihre Geschwindigkeit erhöhen.
Tipp
Erklären Sie, warum die Röhre überhaupt geheizt werden muss und warum damit zu rechnen ist, dass unterschiedliche Temperaturen in der Röhre auch einen unterschiedlichen Einfluss auf die Messkurven haben.
Erinnern Sie sich an den Zustand von Quecksilber bei Raumtemperatur, den Sie auf den Fotos auf dieser Seite klar erkennen können.
Lesen Sie dazu ggf. diese Seite.
Im folgenden IBE kann nun der Einfluss der Temperatur auf die Messwerte untersucht werden.
Das Bedienfeld des Steuergeräts kann wie zuvor durch Anklicken vergrößert werden. Zur Variation der Temperatur der Röhre stellen Sie den linken Wahlschalter auf dem Bedienfeld auf ϑ und wählen danach mit dem kleinen Drehregler links davon die gewünschte Temperatur aus. Nach einem evtl. notwendigen "RESET" kann die automatische Messung durch Einstellen des Drehknopfs auf "AUTO" gestartet werden.
Franck-Hertz-Rohr mit Hg im Heizofen
digitales Messwerterfassungssystem und Monitor zur Darstellung der Messwerte
Anklicken der Geräte erzeugt eine vergrößerte Darstellung des Steuergeräts kombiniert mit dem Monitorbild
Steuergerät