Устройство для демонстрации опыта франка и герца

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик! )980129 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30.04. 81 (21) 3286089/28-12 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

Опубликовано 07.12,82. Бюллетень Но 45

Дата опубликования описания 07 12 82 (()М Кд 3

G 09 В 23/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий .

РЗ1УДК 371. 66 (088 ° 8) Ю.П.Розин -и Е.Ю. Розина 1

/ г:Одесский ордена Трудового Красного Знамени государственный .университет нм. И.И.Мечникова "ч ) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 j УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ОПЫТА ФРАНКА И ГЕРЦА

Изобретение относится к учебным. пособиям по атомной физике и может быть использовано для демонстрации опыта Франка и Герца по определению потенциалов возбуждения атомов ртути в учебных целях при проведении лабораторных практикумов.

Известно устройство для демонстрации опыта Франка и Герца, содержащее ртутную электронную Лампу, соединенную с измерительным блоком и установленную в подогревателе со стабилизатором температуры Г1).

Недостатками устройства являются низкая наглядность опыта, малая точность определения потенциалов возбухсдения и ограниченные функциональные возможности устройства. Это связано с тем, что удовлетворительно наблюдается не более двух максимумов анодного тока, так-как в баллоне лампы нары ртути всегда находятся в насыщенном состоянии, и невозможно регулировать давление паров ртути в баллоне лампы при постоянной температуре.

Цель изобретения — повышение наглядности при проведении эксперимента, увеличение точности определения потенциалов возбуждения, расщнрение функциональных возможностей устройства.

Для достижения поставленной цели устройство для демонстрации опыта

Франка и Герца, содержащее ртутную электронную лампу, соединенную с измерительным блоком и установленную в подогревателе со стабилиза1О тором температуры, имеет дополни= тельную емкость с ртутью, соединен ную с ртутной лампой, и подогреватель емкости со стабилизатором температуры.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства," на фиг. 2 наблюдаемые в опыте кривые анодно-го тока.

Устройство для демонстрации опы2О та Франка и Герца состоит из ртутной электронной лампы 1, имеющей катод 2, сетку 3, анод 4, соединенной трубкой с дополнительной емкостью для ртути 5 и измерительным блоком БИ состоящим из регулятора

6 и измерителя 7 потенциала сетки, н также прибора 8 для измерения анодного тока. Для подогрева лампы служит малоинерционный подогреватель

9, режим работы которого задается н поддерживается электронным блоком

980129

10 автоматической регулировки температуры. Температурный режим .емкости со,ртутью осуществляется само, стоятельным подогревателем 11 и самостоятельным блоком регулировки температуры 12. 5

Устройство работает следующим

1рбразом.

Электронным блоком 10 автоматической регулировки температуры и подогревателем 9 задается и поддерживается постоянная температура внутри баллона лампы 1. Количество максимумов анодного тока соответст:вует числу неупругих соударений электронов с атомами ртути. Чтобы наблюдать один максимум, длина свободного пробега электронов должна быть равна расстоянию между катодом 2 и сеткой 3. Длина свободного пробега электронов определяется давлением паров ртути в баллоне лампы 1. Электронный блок 12 задает режим работы подогревателя 11, который подогревает емкость со ртутью 5, и ртуть, испа» ряясь, переходит в баллон лампы 1, давление ртути в баллоне лампы 1 таким образом определяется температурой емкости со ртутью 5. Подогревая емкость со ртутью 5, создают в баллоне лампы 1 такое давление паров ртути, что электроны претерпевают первое столкновение с атомамн ртути вблизи сетки. Тогда, подавая на сетку лампы потенциал 4,8В, прибором 8 регистрируют падение айодного тока. Затем регулятором 12 за« дают такой режим работы подогревателя 11, что давление паров ртути в баллоне лампы 1 удвоилось. При этом первое столкновение электронов с атомами ртути произойдет на поло- 40 вине пути между катодом 2 и сеткой 3, второе - вблизи сетки 3, Прибор 8 зарегистрирует дважды падение анодного тока при потенциалах на сетке

4,9 и 9,8В. Регулятор 12 и подогреватель 11 дают возможность изменять давление паров ртути внутри баллона лампы в достаточно широких пределах.

Кожно задавать температурные режима емкости со ртутью для наблюдения одного, двух, трех, четырех, пяти, шести максимумов анодного тока. Наблюдаемюе кривые представлены на фиг. 2.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет менять давление" паров ртути в ртутной лампе при постоянной температуре,- что приводит к повышению наглядности и точности опыта и способствует повыаению эффективности обучения.

Формула изобретения устройство для демонстрации опыта Франка и Герца, содержащее ртутную электронную лампу, соединенную с.измерительным блоком и установленную в подогревателе со стабилизатором температуры, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения наглядности, оно имеет дополнительную емкость с ртутью, соединенную с ртутной лампой, и подогреватель емкости со стабилизатором температур

PH °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Атомаяй практикуМ. Под ред.

Г.И.Горяги. Изд-во ИГу, 1976, с.123.

980 129

Тираж 472 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Заказ 9365/40

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Д. Гриценко

Редактор A. Власенко Техред T.Маточка Корректор,М. Демчик