5.6 ניסוי פרנק-הרץ (2 שעות)

א. מומלץ לתאר את הניסוי המקורי שבוצע על ידי פרנק והרץ.

ב. חשוב להדגיש כי העובדה שהאנרגיה הקינטית של האלקטרונים אינה משתנה בקירוב כתוצאה מהתנגשויות אלסטיות, נובעת מצירוף של שני גורמים:

  1. מסת אטום הכספית גדולה מאוד ממסת האלקטרון.
  2. מהירות האלקטרונים גדולה מאוד ביחס למהירות אטומי הכספית. (ניתן להשוות בין המהירויות על ידי חישוב מהירות אלקטרון שמואץ במתח של 1 וולט, למשל, וחישוב במסגרת המודל של גז אידאלי של מהירות אטום כספית בטמפרטורה של 150°C.)

ג. תלמידים נוטים לחשוב כי ירידות בעָצמת זרם במתחים של 4.9V ,9.8V וכו' מתאימות למעברים בין רמת היסוד ורמות אנרגיה מעוררות שונות. לכן חשוב לעמוד על כך שמדובר במעבר בין רמת היסוד ובין אותה רמה מעוררת.

הדגמות וניסויים

מומלץ לבצע ניסוי דמוי ניסוי פרנק-הרץ, למשל באמצעות שפופרת המכילה גז כסנון או ארגון.

הערות נוספות