Franck-Hertz-Versuch

ein Experiment, mit dem die Existenz diskreter Energieniveaus im Atom nachgewiesen werden kann. Die aus einer Glühkathode austretenden Elektronen werden in einem mit Quecksilberdampf gefüllten Rohr mit Hilfe einer Beschleunigungsspannung U auf eine gitterförmige Anode beschleunigt. Hinter der Anode befindet sich ein Auffänger, der nur von den Elektronen erreicht werden kann, die genügend Energie besitzen, um gegen eine angelegte Bremsspannung anzukommen. Ist die zwischen Kathode u. Anode anliegende Beschleunigungsspannung U größer als die Bremsspannung, so steigt die Anzahl der auf den Auffänger auftreffenden Elektronen zunächst an, sinkt aber oberhalb eines bestimmten Wertes von U ab. Die Elektronen haben dann kurz vor der Anode genügend Energie, um die Quecksilberatome durch inelast. Stöße anzuregen. Wächst die Beschleunigungsspannung weiter an, so verschiebt sich die Stoßzone zur Kathode hin. Nach inelast. Stößen können die Elektronen dann erneut beschleunigt werden u. die zur Überwindung der Bremsspannung nötige Energie sammeln. Aus dem Strom-Spannungs-Diagramm ergibt sich eine Spannung von 4,9 V als Abstand zwischen den Maxima. Die Anregungsenergie der Quecksilberatome beträgt also 4,9 eV.