Устройство для демонстрации опыта франка и герца

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 1)980129(22) Заявлено 30,04. 81 (21) 3286089/28-12с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 07,12,82. Бюллетень Йо 45Дата опубликоваиия описания 07,12,82 1 М Кп 3 6 09 В 23/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий .- т,.- Одесский ордена Трудового Красного Знамени " государственный .университет им. И.И.МечниковаЧчеГ(54) 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 1 13.Недостатками устройства являются низкая наглядность опыта, малая точность определения потенциалов возбуждения 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.Цепь изобретения - повышение наглядности при проведении эксперимента, увеличение точности определения потенциалов возбуждения, расаирение функциональных возможностей устройства,Для достижения поставленной целиустройство для демонстрации опытаФранка и Герца, содержащее ртутнуюэлектронную лампу, соединенную сизмерительным блоком и установленную в подогревателе со стабилиза 1 О тором температуры, имеет дополни=тельную емкость с ртутью, соединенную с ртутной лампой, и подогреватель емкости со стабилизатором температуры.На фиг, 1 показана схема предлагаемого устройства," на фиг. 2наблюдаемые в опыте кривые анодно.го тока.Устройство для демонстрации опыта Франка и Герца состоит из ртутной электронной лампы 1, имеющейкатод 2, сетку 3, анод 4, соединенной трубкой с дополнительной емкостью для ртути 5 и измерительнымблоком БИф состоящим из регулятораб и измерителя 7 потенциала сетки,н также прибора 8 для измерения анодного тока, Для подогрева лампы служит малоинерционный подогреватель9, режим работы которого задается иподдерживается электронным блоком10 автоматической регулировки температуры. Температурный режим. емкости со,ртутью осуществляется само, стоятельным подогревателем 11 и самостоятельным блоком регулировкитемпературы 12. 5Устройство работает следующим1 рбразом,Электронным блоком 10 автоматической регулировки температуры и.подогревателем 9 задается и поддерживается постоянная температуравнутри баллона лампы 1. Количествомаксимумов анодного тока соответст:вует числу неупругих соударений электронов с атомами ртути. Чтобы наблю. 35дать один максимум, длина свободногопробега электронов должна быть равна расстоянию между катодом 2 и сеткой 3. Длина свободного пробега электронов определяется давлением паров рртути в баллоне лампы 1. Электронный блок 12 задает режим работы подогревателя 11, который подогреваетемкость со ртутью 5, и ртуть, испаряясь, переходит в баллон лампы 1,давление ртути в баллоне лампы 1,таким образом определяется температурой емкости со ртутью 5. Подогревая емкость со ртутью 5, создаютв баллоне лампы 1 такое давлениепаров ртути, что электроны претерпевают первое столкновение с атомамн ртути вблизи сетки . Тогда, подавая на сетку лампы потенциал 4,8 В,прибором 8 регистрируют падение айодного тока. Затем регулятором 12 за- З 5дают такой режим работы подогревателя 11, что давление паров ртутив баллоне лампы 1 удвоилось. При этомпервое столкновение электронов сатомами ртути произойдет на поло вине пути между катодом 2 и сеткой 3, второе - вблизи сетки 3, Прибор 8 зарегистрирует дважды падение анод- ного тока при потенциалах на сетке 4,9 и 9,8 В, 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, Наблюдаеьие кривые представлен 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 повьваению эфФективности обучения.Формула изобретенияустройство 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 РЫИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Атомаяй практикуМ. Под ред. Г.И.Горяги. Изд-во ИГУ, 1976, с.123.980129 130 П "Пат г. Ужгород, ул. Проек ли Редактор А. Власе Заказ 9365/40 Составитель Техред Т.Ма Тираж 472 1 ИИПИ Государственн по делам изобретен 1 осква, Ж, Раушс Гриценко а Корректор,М. Подписноеомитета СССоткрытийаб., д. 4/5 гой иая