[물리학] 프랑크-헤르츠 실험과 현대물리학
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- 2004.07.02 / 2019.12.24
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- 목차
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프랑크-헤르츠 실험
현대 물리학의 탄생
- 본문내용
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프랑크-헤르츠 실험
이 실험은 헤르츠에게 프랑크와 함께 1925년 노벨 물리학상을 안겨준 실험이다. 이 실험은 1914년 프랑크와 헤르츠에 의해 수행되었는데, 수은 기체에 전자를 충돌시켜서 수은의 에너지 상태가 양자화 되어 있는 것을 확인한 역사적인 실험으로 기록되었다. 그들이 실험에 사용한 장치를 간단히 도식화하면 아래 그림과 같다.
<프랑크-헤르츠의 실험장치 회로도>
그림에서 타원으로 표시된 관속은 수은증기를 희박하게 넣어 봉인한 것이다. 그 내부에는 진공관처럼 필라멘트, 음극(cathode : K로 표기), 그리드(grid : G로 표기), 양극(plate : P로 표기)등을 배치해 두고 전압을 걸어 둔 상태이다.
필라멘트를 가열하면 K(음극)에서 방출된 열전자는 G2 (제 2 그리드)에 의해 가속되어 그 운동에너지가 증가하게 된다. 이 전자가 G2를 통과한 후 P(양극)와의 역 전압 V0에 의해 약간 감속되어 P에 흡수되는데 그 정도는 전류계의 전류를 측정함으로써 알 수 있다. G2에 걸리는 가속전압을 증가 시키면 더 많은 전자가 P에 도달하여 플레이트 전류는 증가한다.
만일 전자가 관속에 들어 있는 기체 원자와의 충돌에서 그 운동에너지가 원자의 내부에너지로 흡수되지 않는다면 전자의 질량이 원자의 질량에 비해서 월등히 작은 관계로 전자의 운동에너지는 거의 변화가 없을 것이다. 운동에너지를 거의 잃지 않기 때문에 전자의 운동방향이 바뀔 뿐으로 전류의 양에는 크게 변화가 없
자료평가
- 감사합니다
- daz***
(2008.12.01 20:20:58)