La d.d.p. tra G2 e G1 (variabile) serve ad accelerare gli elettroni K A A G1 G2 La d.d.p. (fissa) tra G1 e K serve a estrarre il maggior numero di elettroni dalla zona attorno K (non da dentro K!) La d.d.p. tra A e G2 (fissa) serve a rallentare (un po) gli elettroni (Vuoto) 2b: Esperimento di Franck e Hertz K G1 G2 A V E p = eV V>>0 V>0 V<0 fornetto 180 °C In questo esperimento non vogliamo il vuoto, ma una certa pressione di vapori di Mercurio Vap. di Hg e la riscaldiamo, con un fornetto, mettiamo una goccia di Hg nellampolla e il Mercurio evapora!
Cosa faranno gli elettroni al crescere della pressione? Gli elettroni urteranno gli atomi di Hg. Si tenga conto che m e 2.7 x m Hg Se gli atomi di Hg si comportassero come sfere dure, si avrebbe un urto elastico = lenergia cinetica, E k, si conserverebbe (potrebbe cambiare la direzione della velocità, ma non il suo modulo) Con che esito? Hg vivi vfvf v i = v f
E K = E 1 Hg Però, potrebbe esistere un meccanismo interno allatomo che si innesca solo ad una certa energia E 1. Allora, per E K = E 1 latomo assorbirebbe lenergia E 1, che verrebbe persa dallelettrone, che si fermerebbe! Hg
V>0 V<0 V>>0 K G1 G2 A V E p = eV E k = 1/2mv 2 E1E1 E1E1 E1E1
V1V1 E 1 = eV 1 I V GG Nessun assorbimento I V GG Assorbimento a soglia V KG1 V Grafico I-V V1V1 V0V0 V2V2 V V I V GG Assorbimento a finestra E 1 = e V
EaEa EbEb Un elettrone che ruota attorno al nucleo non può occupare orbite di raggio (energia) qualunque, ma solo orbite di raggio definito. Spiegazione secondo lipotesi di Bohr del modello planetario di Rutherford Quindi per passare da unorbita a quella di energia superiore, lelelttrone deve assorbire una ben determinata quantità (quanto) di energia: Eb –Ea = E 1 = e V 1
Cosa succede nellatomo dopo lassorbimento di energia (eccitazione)? Latomo dopo lassorbimento di energia si diseccita, riemettendo lenergia sotto forma di fotoni (luce).