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

Ep= 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 nell’ampolla

e il Mercurio evapora!

Cosa faranno gli elettroni al crescere della pressione?

Gli elettroni urteranno gli atomi di Hg.

Si tenga conto che me 2.7x10-6mHg

Se gli atomi di Hg si comportassero come sfere dure, si avrebbe un urto elastico = l’energia cinetica, Ek , si conserverebbe (potrebbe cambiare la direzione della velocità, ma non il suo modulo)

Con che esito?

Hg

vi vf vi = vf

EK= E1

Hg

Però, potrebbe esistere un meccanismo interno all’atomo che si innesca solo ad una certa energia E1. Allora, per EK = E1 l’atomo assorbirebbe l’energia E1 , che verrebbe persa dall’elettrone, che si fermerebbe!

Hg

V>0 V<0 V>>0

K G1 G2 A

V

Ep= eV

Ek= 1/2mv2

E1

E1

E1

V1

E1= eV1

I

VGG

Nessun assorbimento

I

VGG

Assorbimento a “soglia”

VKG1V

Grafico I-V

V1V0 V2

VVI

VGG

Assorbimento a “finestra”

E1= eV

Ea

Eb

Un elettrone che “ruota” attorno al nucleo non può occupare “orbite” di raggio (energia) qualunque, ma solo

orbite di raggio definito.

Spiegazione secondo l’ipotesi di Bohr del modello planetario di Rutherford

Quindi per passare da un’orbita a quella di energia superiore, l’elelttrone deve

assorbire una ben determinata quantità (quanto) di energia:

Eb –Ea = E1 = eV1

Cosa succede nell’atomo dopo l’assorbimento di energia (eccitazione)?

L’atomo dopo l’assorbimento di energia si diseccita, riemettendo l’energia sotto forma di fotoni (luce).