Бақылау сұрақтары

Тапсырма

1. Графиттің жұ қ а пленкасынан дифракциялық сурет алып, алынғ ан суретті тү сіндірің із.

2. (2. 11) формуласындағ ы жә не тұ рақ ты мә ндерін табың ыз. Энергиялары 1 эВ-тан 10⁴ эВ-қ а дейінгі электрондар ү шін де Бройль толқ ыны ұ зындық тарын есептең із.

3. -ның параметрінен тә уелділік графигін тұ рғ ызың ыз.

4. Алғ ашқ ы екі сақ ина ү шін жазық тық тардың ара қ ашық тық тарын анық таң ыз.

5. Брэгг-Вульф шартын қ орытың ыз.

Бақ ылау сұ рақ тары

1. Корпускулалық -толқ ындық дуализм концепциясы не жайында?

2. Де Бройль толқ ыны деген не жә не оның физикалық мағ ыналануы қ андай?

3. Де Бройль толқ ын ұ зындығ ы неден тә уелді?

4. Заттың атомдық жазық тық тарының ара қ ашық тығ ы деген не?

5. Электронограммадағ ы дифракциялық сақ инаның диаметрі ү шін қ атынасты қ орытың ыз.

3. ФРАНК ЖӘ НЕ ГЕРЦ ТӘ ЖІРИБЕЛЕРІ

3. 1 Жұ мыстың мақ саты: инертті газ атомдарын электрондармен қ оздыру процесін зерттеу, бірінші қ оздыру потенциалын ө лшеу.

3. 2 Жұ мыстың мазмұ ны:

Атомдардың иондану потенциалдарын ө лшеу мақ сатында қ ойылғ ан Д. Франк жә не Г. Герц тә жірибелері Бор постулаттарын экспериментальды растап берді [1, 2, 5-9].

Сурет 3. 1 Франк – Герц тә жірибесінің схемасы [29]

Осы тә жірибелерде электр ө рісімен ү детілген электрондар зерттелетін газ арқ ылы ө ткізілген. Газ атомдарымен соқ тығ ысқ анда атомдар белгілі энергия мә ні бар, негізгі кү й энергиясынан ү лкенірек, қ озғ ан, жаң а кү йлерге ауыса алады. Осы жағ дайда, егер атомның энергетикалық дең гейлері дискретті болса, онда электрондардың кинетикалық энергиясы, газ атомын қ оздыруғ а жететін, қ айсыбір ең кіші (min) шамадан кіші болмауы тиіс.

Тә жірибе схемасы 3. 1-суретте кескінделген. Шамның К катоды мен С торы арасында тұ рақ ты электр ө рісі жасалғ ан. Қ ыздырылғ ан катод шығ аратын электрондар электр ө рісінде ү детіледі жә не шамды толтырып тұ рғ ан сиретілген біратомды газ атомдарымен соқ тығ ысып, С торғ а қ арай бағ ытталады. Франк жә не Герц ө здерінің тә жірибелерінде зерттелетін газ ретінде сынап буын пайдаланғ ан.

Егер атомғ а ұ шып келіп соғ ылатын электронның энергиясы атомды қ оздыру ү шін жеткілікті ү лкен болмаса, онда тек серпімді соқ тығ ысулар мү мкін болады, ал осы жағ дайда электрон іс жү зінде энергиясын жоғ алтпайды. К катод пен С тор арасындағ ы потенциалдар айырымын ө сіргенде электронның энергиясы ө седі де атомдарды қ оздыру ү шін жеткілікті болады. Серпімсіз соқ тығ ысуларда ұ шып келетін электронның кинетикалық энергиясы атомның электронына беріледі де оны жоғ арырақ энергетикалық дең гейге ауыстырады.

Электрондар тор арқ ылы ө ткеннен кейін бұ лардың энергиясы кемиді, олар жинаушы электрод-анодқ а жету ү шін ~0, 5В потенциалдық тосқ ауылдан ө туі тиіс. Анодтың тоғ ы оғ ан 1 секундта тү сетін электрон санына пропорционал жә не ол миллиамперметрмен ө лшенеді.

Тордың потенциалын ө сіргенде шамдағ ы ток вакуумдық диодтағ ы жағ дайғ а ұ қ сас ү штен екі заң ы бойынша артады(3. 2-сурет).

Сурет 3. 2 Термоэлектрондық эмиссияның вольтамперлік сипаттамасы

Бірақ та қ анығ у пайда болмайды, ө йткені электрон энергиясы серпімсіз соқ тығ ысулар ү шін жеткілікті болатындық тан, бұ лардан кейін электрондардың бір бө лігі ө зінің энергиясын толық тай дерлік жоғ алтады да С тор мен А анод арасындағ ы кідірткіш потенциалдық тосқ ауылдан ө те алмайтын болады. Осы процестің салдары ретінде – вольтамперлік сипаттамадағ ы токтың кемуі байқ алады(3. 2-сурет).

Тордың потенциалын бұ дан ары қ арай ө сіргенде серпімсіз соқ тығ ыстарғ а қ атысқ ан электрондар жаң адан энергия жинап жә не потенциалдық тосқ ауылдан ө те алады да вольтамперлік сипаттамадағ ы токтың жаң адан қ айтадан ө суіне ү лес қ осатын болады. Ескеретін нә рсе, кідірткіш ө рісті жең уге, электронның серпімді соқ тығ ысуларда ө згеретін толық жылдамдығ ы емес электрон жылдамдығ ының тек бойлық қ ұ раушысы ү лес қ осады. Бұ л I(U) тә уелділігінің жә не қ исық тағ ы максимумдардың кіші энергиялар жағ ына қ арай қ айсыбір ығ ысуын туғ ызады. Сонымен, анод тоғ ының тор – катод кернеуіне тә уелділігі қ исығ ына бірінші қ оздырылғ ан кү й энергиясына тең бір–бірінен ∆ U қ ашық тық та орналасқ ан максимудар мен минимумдар қ атары болады. Сынап атомы ү шін Δ U=4, 9В (3. 3-сурет).

Сурет 3. 3 Шығ ару спектрі

Δ Uпотенциалы сынап атомының сындық потенциалы деп аталады. Егер шамдағ ы ү деткіш кернеу бірінші қ оздыру потенциалына жетсе, сынап буы жарық шығ ара бастайды – атом энергия шығ арып, ө зінің негізгі кү йіне оралады. Мұ ны тә жірибеде, шыны колбаны ультракү лгін сә улелер ү шін мө лдір кварц колбағ а алмастырып, бақ ылауғ а болады.

253, 7 нм толқ ын ұ зындығ ында сынаптың бірінші қ оздыру потенциалын мына қ атынасты пайдаланып, есептеуге болады:

(3. 1)

Сонда V=4. 86B алынады, бұ л Франк жә не Герц тә жірибесі нә тижесін растайды (3. 4 сурет).

Сурет 3. 4Токтың потенциалдар айырымынан тә уелділігі [29]

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒