Пређи на главни садржај

Франк-Херцов експеримент

Франк-Херцов експеримент је пружио потврду у вези става Нилса Бора о квантнованости енергетских нивоа електрона у атому. Експеримент је остварен почетком XX века, на начин да је извршено сударање електрона, убрзаних електричним пољем, са атомима. С обзиром да се успоравање електрона догађало једино при одређеним вредностима кинетичких енергија електрона, појава представља пример резонантног процеса.

Симулација експеримента

Анимација представља шематски приказ Франк-Херцовог експеримента. Извор електрона, катода, приказана је цилиндром црвене боје, мрежица кроз коју су пролазили електрони је у средишњем делу, а анода је с десне стране. Запазимо да је мрежица на вишем електричном потенцијалу у односу на катоду и аноду. Промена напона између катоде и мрежице може се уочити у доњем левом углу, док се регистрована струја електрона мери амперметром. Атоми живе нису приказани због прегледности записа.
Електрони стичу кинетичке енергије од електричног поља и у првом делу је присутно еластично расејање на атомима, при чему јачина електричне струје расте. При одређеној вредности напона, који одговара првој вредности потенцијала јонизације атома, струја нагло опада, јер електрони побуђују атоме при нееластичним једноструким сударима и након тога не поседују довољно високе вредности кинетичких енергија да савладају одбојну електричу силу и стигну до аноде. Емисија фотона од стране побуђених атома није приказана. 
Увећавањем напона електрони поседују довољно високе вредности енергија да стигну до аноде, све док вредност напона не буде сразмерна дуплој вредности потенцијала јонизације у односу на прву вредност. Након дуплих нееластичних судара већина електрона поново нема довољно високе вредности кинетичких енергија да би стигли до аноде.
У запису сам приказао два потенцијала јонизације, али их може бити много више код вишеелектронских атома.