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Das Franck-Hertz-Experiment

Fünf Abituraufgaben, in denen du Franck-Hertz-Kennlinien auswertest und Elektronenstöße als Beleg für Energiestufen deutest.

1

Franck-Hertz-Versuch mit Neon

AFB

In einer Franck-Hertz-Röhre mit Neongas werden Elektronen von der Kathode zum Gitter beschleunigt. M1 zeigt den gemessenen Auffangstrom in Abhängigkeit von der Beschleunigungsspannung \(U\). Rechne mit \(h\,c=1240\,\mathrm{eV\cdot nm}\).

M1Kennlinie der Neonröhre
01020304050600,00,20,40,60,81,0U in VI (relativ)
  1. Lies aus M1 die Spannungen ab, bei denen der Strom einbricht.
  2. Gib den Abstand der Einbrüche und die zugehörige Anregungsenergie der Neonatome an.
  3. Nenne die beiden Arten von Stößen zwischen Elektronen und Neonatomen und jeweils die Bedingung, unter der sie auftreten.
  4. Berechne die Wellenlänge eines Photons der Energie \(18{,}7\,\mathrm{eV}\).
2

Elektron oder Photon?

AFB
3

Stromeinbrüche in der Quecksilberdampf-Röhre

AFB
4

Eine Messreihe kritisch auswerten

AFB
5

Ein Irrtum von 1914

AFB