Frank Hertz Experiment 결과 보고서

소개

Frank Hertz Experiment (프랑크 헤르츠 실험) 결과보고서 입니다.

결과 보고서인 동시에 세미나 발표자료입니다.

A+ 맞은 자료이니 믿고 받아가세요 ^^

나름대로 공들였습니다.

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Theoretical Background
4. Equipment
5. Set-up and Procedure
6. Results
7. Discussion and Analysis

본문내용

본 실험에서는 Electron들을 Mercury Gas에 충돌시키고 electrometer의 에너지 레벨의 변화를 관측하므로써 원자내의 에너지 준위가 불연속적임을 직접적으로 보이고자 한다. 우리는 가속전압이 4.9V의 정수배에 해당하는 지점에서 전자들이 Gas와 비탄성 충돌을 하여 에너지를 잃게 됨을 확인하였다. 또한 온도의 변화에 따라서는 이 분포가 어떻게 변하는지에 대해서도 살펴보았는데, 온도가 높아 질수록 측정된 전류의 값이 낮아짐을 확인 할 수 있었다. 이를 통해 온도가 높을 수록 gas의 density가 증가하여 mean free path가 감소, 전자들의 충돌횟수 증가로 anode에 도달하는 숫자가 들어듬을 알았다.

실험1. 전압을 증가 시킴에 따라 전류가 어떻게 변화하는가?
실험2. 온도를 변화시키면 위의 그래프는 어떻게 변화하겠는가? (160도~210도)

Max Plank가 black body radiation문제에서 photon의 에너지는 hf의 정수배만 갖을 수 있다는 가설을 도입하여 energy density와 wavelength 사이의 관계식을 설명하는데 성공하였다.




이어서 보어는 수소원자의 각운동량이 L=nℏ 불연속적인 값을 갖는다고 가정함으로써 원자들이 방출하는 discrete한 spectrum line을 설명하는데 성공하였다. 이를 통해 원자는 quantized된 energy level을 가지고 있다는 가정이 더욱 굳혀졌다.

참고자료

· 1. Melissinos, Experiments in Modern Physics. A good description of this experiment and its interpretation.
· 2. Richtmyer, Kennard and Lauritsen, Introduction to Modern Physics, p. 161ff. General Discussion.
· 3. Harnwell and Livingood, Experimental Atomic Physics, pp. 314-323. Good on experimental details.
· 4. Hoag and Korff, Electron and Nuclear Physics, Ch. 7, pp. 151-158. General discussion plus experiment.
· 5. Fano and Fano, Basic Physics of Atoms and Molecules, p. 40-43. General.
· 9. Franck and Hertz, Verhand. Deut. Physik Ges., 16, 512, (1914). The original experiment.