Frank-Hertzin kokeilu

Frank-Hertzin koe  on ensimmäinen sähköinen mittaus, joka osoitti selvästi atomien kvanttiluonteen [1] [2] . Kokeen suorittivat vuonna 1914 saksalaiset fyysikot James Frank ja Gustav Ludwig Hertz , jotka osoittivat, että atomit voivat absorboida energiaa vain tietyissä diskreeteissä määrissä - kvanteissa. Tämä havainto löysi selityksen vanhan kvanttiteorian  - Bohrin atomimallin - puitteissa , joka ehdotti, että atomin elektronit voivat miehittää vain tietyt energiatasot. Molemmat tutkijat saivat näistä tutkimuksista vuoden 1925 fysiikan Nobel-palkinnon .

Kokeessa mitattiin, kuinka paljon energiaa sähkökentän kiihdytetyillä elektroneilla oli jäljellä sen jälkeen, kun ne ylittivät elohopeaatomeilla täytetyn alipainelampun . Mittaukset osoittivat, että alle 4,9 V :n kiihdytysjännitteen kohdistamisen jälkeen elektronit törmäävät atomien kanssa vain elastisesti eivätkä käytännössä menetä energiaa. Tämän kynnyksen ylittäessä ne siirtävät 4,9 eV atomiin törmäyksessä . Myöhemmissä mittauksissa J. Frank ja G. Hertz osoittivat, että elohopeaatomit, jotka absorboivat tätä energiaa, lähettävät valoa fotonienergialla 4,9 eV, mikä myös vahvisti Bohrin toisen oletuksen . Kokeet ovat osoittaneet, että atomeissa energian absorptio ja vapautuminen kvantisoidaan .

Frank-Hertzin koe on yksi vaikuttavimmista kvanttifysiikan todisteista ja samalla suhteellisen yksinkertainen toteutuksessaan, minkä vuoksi sitä käytetään fysiikan opetuksessa .

Yleiskatsaus

Frank ja Hertz rakensivat tyhjiöputken tutkiakseen kiihdytettyjä elektroneja , jotka lentävät elohopeaatomihöyryn läpi alhaisessa paineessa. He havaitsivat, että kun elektroni törmää elohopeaatomiin, se voi menettää vain tietyn määrän (4,9 elektronivolttia ) kineettisestä energiastaan ​​[3] . Tämä energiahäviö vastaa elektronin hidastumista noin 1,3 · 10 6 m/s nopeudesta nollaan. Nopeampi elektroni ei hidastu täysin törmäyksen jälkeen, vaan menettää täsmälleen saman määrän kineettistä energiaa. Hitaammat elektronit yksinkertaisesti pomppivat elastisesti pois elohopeaatomeista menettämättä mitään merkittävää nopeutta tai kineettistä energiaa [4] [3] .

Nämä kokeelliset tulokset osoittautuivat yhdenmukaisiksi Niels Bohrin edellisenä vuonna ehdottaman Bohrin atomimallin kanssa . Bohrin malli oli kvanttimekaniikan edelläkävijä ja elektronikuorilla varustetun atomin malli . Sen tärkein ominaisuus on, että atomin sisällä oleva elektroni miehittää yhden "kvanttienergiatasoista". Ennen törmäystä elohopeaatomin sisällä oleva elektroni on alimmalla käytettävissä olevalla energiatasolla. Törmäyksen jälkeen atomin sisällä oleva elektroni siirtyy korkeammalle energiatasolle yli 4,9 eV:n energialla, jolloin elektronin ja elohopeaatomin ytimen välinen sidos heikkenee. Bohrin kvanttimalli ei tarjoa elektronille välitasoja tai muita mahdollisia energioita. Tämä ominaisuus oli "vallankumouksellinen", koska se on ristiriidassa sen oletuksen kanssa, että elektronin sitoutumisenergia atomin ytimeen voi saada minkä tahansa energiaarvon [3] [5] . Kokeen tulokset esiteltiin 24. huhtikuuta 1914 German Physical Societylle James Frankin ja Gustav Hertzin artikkelissa [6] [7] .

Toisessa artikkelissa, joka esitettiin toukokuussa 1914, Frank ja Hertz raportoivat valon säteilystä elohopeaatomeista, jotka absorboivat energiaa törmäyksessä [8] . He osoittivat, että tämän ultraviolettivalon aallonpituus vastasi tarkasti kiihdytetyn elektronin menettämää 4,9 eV:n energiaa. Bohr ennusti myös valon energian ja aallonpituuden välisen suhteen, koska se seurasi atomin energiarakenteesta, jonka Hendrik Lorentz selitti vuoden 1911 Solvayn kongressissa . Einsteinin Brysselissä laatiman kvanttirakenneraportin jälkeen Lorentz ehdotti rotaattorin energian rinnastamista arvoon ( h on Planckin vakio, ν on taajuus ja n on luonnollinen luku) [9] [10] . Bohr otti tämän idean ja kopioi Lorentzin ja muiden ehdottaman kaavan vuoden 1913 atomimalliinsa . Lorenz oli oikeassa. Atomienergian kvantisointi vastasi Bohrin mallissa [3] käytettyä kaavaa . Joidenkin kertomusten mukaan muutama vuosi sen jälkeen, kun Frank esitteli kokeen tulokset, Albert Einstein huomautti: "Se on niin kaunista, että se saa sinut itkemään" [1] .

10. joulukuuta 1926 Frank ja Hertz saivat vuoden 1925 fysiikan Nobelin palkinnon "elektronin vaikutusta atomiin säätelevien lakien löytämisestä" [11] .

Kokemusselostus

Alkuperäisessä Frank-Hertzin kokeessa käytettiin lämmitettyä tyhjiöputkea, jossa oli elohopeapisara putken lämpötilassa 115 °C, jossa elohopean höyryn paine on noin 100 Pa (reilusti alle ilmakehän paineen) [6] [12] . Oikealla olevassa valokuvassa on moderni Frank-Hertz-putki. Se on varustettu kolmella elektrodilla: kuuma katodi , joka tuottaa elektronien emission ; metallinen ohjausverkko ; ja anodi . Hilan jännite (katso kytkentäkaavio) on positiivinen katodin suhteen, joten kuuman katodin emittoimat elektronit vetäytyvät siihen. Kokeessa mitattu sähkövirta johtuu elektroneista, jotka kulkevat verkon läpi ja saavuttavat anodin. Anodin sähköpotentiaali on hieman negatiivinen hilaan nähden, joten anodin saavuttavilla elektroneilla on ylimäärä kineettistä energiaa , joka ei ole pienempi kuin anodin ja hilan välinen potentiaaliero [13] .

Frankin ja Hertzin julkaisemat kaaviot (näkyy kuvassa) osoittavat anodista tulevan sähkövirran riippuvuuden verkon ja katodin välisestä sähköpotentiaalista.

Frank ja Hertz totesivat ensimmäisessä työssään, että heidän kokemuksensa ominaisenergia (4,9 eV) vastaa hyvin yhtä elohopeaatomien kaasupurkauksissa lähettämän valon aallonpituuksista . He käyttivät kvanttisuhdetta viritysenergian ja vastaavan valon aallonpituuden välillä viitaten Johannes Starkiin ja Arnold Sommerfeldiin ; se ennustaa, että 4,9 eV vastaa valoa, jonka aallonpituus on 254 nm. Alkuperäisessä työssään Frank ja Hertz tulkitsivat väärin joustamattomiin elektronin ja elohopean törmäyksiin liittyvän 4,9 V:n potentiaalin osoituksena elohopean ionisaatiopotentiaalista [15] . Yhteys Bohrin atomimalliin syntyi hieman myöhemmin [6] . Sama suhde sisällytettiin Einsteinin vuoden 1905 kvanttiteoriaan valosähköisestä vaikutuksesta [16] .

Toisessa artikkelissa Frank ja Hertz raportoivat putkiensa optisesta emissiosta, joka tuotti valoa yhdellä huomattavalla aallonpituudella 254 nm. Oikealla oleva kuva esittää Frank-Hertz-putken spektrin; Lähes kaikki säteilevä valo on samaa aallonpituutta. Vertailun vuoksi kuvassa näkyy myös kaasupurkauselohopeavalonlähteen spektri, joka lähettää valoa useilla aallonpituuksilla 254 nm:n lisäksi. Piirustus perustuu Frankin ja Hertzin vuonna 1914 julkaisemiin alkuperäisiin spektreihin. Se, että Frank-Hertz-putki emittoi vain yhden aallonpituuden, joka vastasi lähes täsmälleen niiden mittaamaa jännitteenmuutosjaksoa, osoittautui erittäin tärkeäksi [13] .

Elektronien ja atomien törmäysten simulointi

Frank ja Hertz selittivät kokeensa elastisilla ja joustamattomilla törmäyksillä elektronien ja elohopeaatomien välillä. Hitaasti liikkuvat elektronit törmäävät elastisesti elohopeaatomeihin [6] [7] . Tämä tarkoittaa, että suunta, johon elektroni liikkuu, muuttuu törmäyksessä, mutta sen nopeus pysyy muuttumattomana. Kuvassa on esitetty elastinen törmäys, jossa nuolen pituus osoittaa elektronin nopeuden. Törmäys ei vaikuta elohopeaatomiin, koska se on noin neljäsataatuhatta kertaa massiivinen kuin elektroni [17] [18] .

Kun elektronin nopeus ylittää noin 1,3 · 10 6 m/s [4] , törmäykset elohopeaatomin kanssa muuttuvat joustamattomiksi. Tämä nopeus vastaa elohopeaatomin absorboimaa 4,9 eV:n kineettistä energiaa. Tässä tapauksessa elektronin nopeus laskee ja elohopeaatomi siirtyy virittyneeseen tilaan. Lyhyen ajan kuluttua elohopeaatomiin siirtynyt 4,9 eV:n energia vapautuu ultraviolettivalona, ​​jonka aallonpituus on tasan 254 nm. Valosäteilyn jälkeen elohopeaatomi palaa alkuperäiseen virittymättömään tilaan [17] [18] .

Jos katodin emittoimat elektronit lentäisivät vapaasti, ne saavuttaisivat ruudukon saavuttaessa kineettisen energian, joka on verrannollinen siihen kohdistettuun jännitteeseen. 1 eV kineettistä energiaa vastaa 1 voltin potentiaalieroa verkon ja katodin välillä [19] . Elastiset törmäykset elohopeaatomien kanssa pidentävät aikaa, joka tarvitaan elektronin saavuttamiseen verkkoon, mutta sinne saapuvien elektronien keskimääräinen kineettinen energia ei muutu paljon [18] .

Kun verkon jännite saavuttaa 4,9 V, elektronien törmäykset hilan lähellä muuttuvat joustamattomiksi ja elektronit hidastuvat suuresti. Tyypillisen verkkoon tulevan elektronin kineettinen energia pienenee niin paljon, että se ei voi liikkua pidemmälle päästäkseen anodin puolelle, jonka jännite on viritetty hylkimään elektroneja hieman. Anodin saavuttavien elektronien virta laskee, kuten käyrästä näkyy. Verkkojännitteen lisääminen edelleen antaa kimmottomasti törmääville elektroneille tarpeeksi energiaa saavuttaakseen anodin uudelleen. Virta nousee uudelleen, kun verkkopotentiaali ylittää 4,9 V. 9,8 V:lla tilanne muuttuu jälleen. Elektronit, jotka ovat kulkeneet noin puolen matkan katodista verkkoon, ovat jo hankkineet tarpeeksi energiaa kokeakseen ensimmäisen joustamattoman törmäyksen. Kun ne liikkuvat hitaasti kohti ristikkoa ensimmäisen törmäyksen jälkeen, niiden liike-energia kasvaa jälleen niin, että lähellä verkkoa he voivat kokea toisen joustamattoman törmäyksen. Anodin virta laskee jälleen. Tämä prosessi toistuu 4,9 V:n välein; joka kerta, kun elektronit kokevat yhden ylimääräisen joustamattoman törmäyksen [17] [18] .

Vanha kvanttiteoria

Vaikka Frank ja Hertz julkaisivat kokeidensa tulokset vuonna 1914, he eivät vielä tienneet [20] , että Niels Bohr ehdotti vuonna 1913 atomimalliaan, joka selitti erittäin menestyksekkäästi atomivedyn spektriominaisuudet. Spektrit on yleensä havaittu kaasupurkauksissa, jotka lähettävät valoa useilla aallonpituuksilla. Perinteiset valonlähteet, kuten hehkulamput, lähettävät valoa kaikilla aallonpituuksilla. Bohr laski erittäin tarkasti vedyn emittoimat aallonpituudet [21] .

Bohrin mallin pääoletus koskee elektronin mahdollisia sitoutumisenergioita atomin ytimeen. Atomi ionisoituu , jos törmäys toisen hiukkasen kanssa siirtää ainakin tämän sitoutumisenergian siihen. Tämän seurauksena elektroni irtoaa atomista, joka muuttuu positiivisesti varautuneeksi ioniksi. Tässä voimme vetää analogian maapallon ympäri kiertävien satelliittien kanssa. Jokaisella satelliitilla on oma kiertoradansa, ja lähes mikä tahansa kiertoradan etäisyys ja mikä tahansa satelliitin sitomisenergia on mahdollista. Koska elektroni vetää puoleensa samalla tavalla atomiytimen positiivinen varaus, niin sanotut "klassiset" laskelmat viittaavat siihen, että minkä tahansa sitoutumisenergian pitäisi olla mahdollista myös elektroneille. Bohr osoitti kuitenkin, että vain tietyt sitoutumisenergiat ovat mahdollisia, jotka vastaavat atomin elektronin "kvanttienergiatasoja". Elektroni on yleensä alimmalla energiatasolla ja suurimmalla sitoutumisenergialla. Lisätasot ovat korkeammalla ja vastaavat pienempiä sitoutumisenergioita. Näiden tasojen välissä olevat keskimääräiset sitomisenergiat eivät ole sallittuja. Tämä oli vallankumouksellinen oletus tuohon aikaan [5] .

Frank ja Hertz olettivat, että heidän kokeilleen ominaisen 4,9 V jännitteen johtui elohopeaatomien ionisaatiosta katodin emittoimien elektronien törmäyksen seurauksena. Vuonna 1915 Bohr julkaisi paperin, jossa todettiin, että Frankin ja Hertzin mittaukset olivat johdonmukaisempia hänen atomimallissaan olevan kvanttitason oletuksen kanssa [22] . Bohrin mallissa törmäys viritti atomin sisällä olevan elektronin alimmalta tasolta ensimmäiselle kvanttitasolle. Bohrin malli ennusti myös, että valo säteilee, kun elektroni palaa viritetyltä kvanttitasolta alimmalle tasolle, ja emissioaallonpituus vastasi atomin sisäisten tasojen välistä energiaeroa, jota kutsuttiin Bohr-relaatioksi. Taajuus ν on suhteessa valon aallonpituuteen λ kaavalla ν = c / λ [23] [3] . Frankin ja Hertzin havainto putkisäteilystään 254 nm:ssä on myös yhdenmukainen Bohrin havaintojen kanssa.

,

missä E 0 ja E 1  ovat maan ja viritettyjen energiatasojen energiat , h  on Planckin vakio, c  on valon nopeus tyhjiössä [24] . Frank-Hertzin kokeessa E 0  - E 1 \u003d 4,9 eV. Ensimmäisen maailmansodan päätyttyä vuonna 1918 julkaistuissa kirjoissa Frank ja Hertz omaksuivat suurelta osin Bohrin näkemyksen kokeensa tulkinnasta, joka tunnustettiin yhdeksi kvanttimekaniikan kokeellisista pilareista [25] . Tämän kokeilun tulokset ovat muuttaneet ymmärryksemme maailmasta; ehkä tämä on yksi tärkeimmistä perusteista aineen kvanttiluonteen kokeelliselle varmentamiselle [1] [7] . Kuten Abraham Pais kirjoitti siitä [3] :

Frankin ja Hertzin työn kauneus ei piile ainoastaan ​​tulevan elektronin energiahäviön E 2  - E 1 mittaamisessa , vaan he havaitsivat myös, että kun tämän elektronin energia ylittää 4,9 eV, elohopea alkaa säteillä ultraviolettivaloa tietyllä taajuudella. ν , kuten on määritelty yllä olevassa kaavassa. Näin tehdessään he antoivat (alkuun tahtomattaan) ensimmäisen suoran kokeellisen todisteen Bohrin suhteesta!

Alkuperäinen teksti  (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Nyt Franckin ja Hertzin työn kauneus ei piile ainoastaan ​​törmäävän elektronin energiahäviön E 2  — E 1 mittaamisessa , vaan he havaitsivat myös, että kun elektronin energia ylittää 4,9 eV, elohopea alkaa säteillä ultraviolettivaloa. taajuudella ν , kuten edellä olevassa kaavassa on määritelty. Siten he antoivat (alkuun tietämättään) ensimmäisen suoran kokeellisen todisteen Bohrin suhteesta!

Frank itse korosti ultraviolettikokeen tärkeyttä fysiikan tutkimuskomitean (PSSC) vuonna 1960 julkaiseman elokuvan epilogissa Frank-Hertzin kokeesta [20] .

Kokeilut neonin kanssa

Opetuslaboratorioissa Frank-Hertz-koe tehdään usein neonilla , joka ilmaisee joustamattomien törmäysten alkamista, jolloin imuputkessa näkyy näkyvä oranssi hehku, ja se on myös myrkytön, mikä on tärkeää putken rikkoutuessa. Elohopeaputkien tapauksessa elastinen ja joustamaton törmäysmalli ennustaa, että anodin ja ruudukon välissä tulisi olla kapeita kaistaleita, joissa elohopea säteilee valoa, mutta tämä valo on ultraviolettia eikä siksi näy paljaalla silmällä. Neonille Frank-Hertz-jänniteväli on 18,7 V, joten kun 18,7 V on kytketty, ruudukon lähelle ilmestyy oranssi hehku. Tämä hehku lähestyy katodia kasvavalla kiihdytyspotentiaalilla ja osoittaa paikat, joissa elektronit ovat saavuttaneet 18,7 eV:n energian, joka on tarpeen neonatomin virittämiseksi. 37,4 V:n jännitteellä näkyy kaksi erillistä hehkua: toinen keskellä katodin ja hilan välissä ja toinen lähellä kiihdytysverkkoa. Suuremmat potentiaalit 18,7 V:n välein johtavat lisää valoalueisiin putkeen [26] .

Neonin lisäetu opetuslaboratorioissa on, että putkea voidaan käyttää huoneenlämmössä. Näkyvän säteilyn aallonpituus on kuitenkin paljon pidempi kuin Bohrin suhde ja 18,7 V etäisyys ennustivat.Osittainen selitys oranssille valolle on kaksi atomitasoa, jotka sijaitsevat 16,6 eV ja 18,7 eV alimman tason yläpuolella. Tasolle 18,7 eV virittyneet elektronit putoavat tasolle 16,6 eV mukana oranssin valon emission [26] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 Rice, Stuart A.; Jortner, Joshua James Franck 1882-1964: Biographical Memoir 6. National Academy of Sciences (US) (2010). Haettu 18. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2021.
  2. ↑ Kolpakov, A.V. Frank - Hertz-koe // Physical Encyclopedia  : [5 osassa] / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1999. - V. 5: Stroboskooppiset laitteet - Kirkkaus. — 692 s. - 20 000 kappaletta.  — ISBN 5-85270-101-7 .
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 Pais, Abraham. Esittelyssä atomit ja niiden ytimet // Twentieth Century Physics. - American Institute of Physics Press, 1995. - Voi. 1. - s. 89. - ISBN 9780750303101 .
  4. ↑ 1 2 Lisätietoja elektronivoltien muuntamisesta elektroninopeuksiksi, katso Elektronien nopeus . Käytännön fysiikka . Nuffieldin säätiö . Haettu 18. huhtikuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 30. maaliskuuta 2014.
  5. ↑ 1 2 Cohen, I. Bernard. Vallankumous tieteessä . - Belknap Press, 1985. - S.  427–428 . — ISBN 9780674767775 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 Franck, J.; Hertz, G. (1914). "Über Zusammenstöße zwischen Elektronen und Molekülen des Quecksilberdampfes und die Ionisierungsspannung desselben" [Elektronien törmäyksistä elohopeahöyrymolekyylien kanssa ja sen ionisaatiopotentiaalista] (PDF) . Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft [ saksa ] ]. 16 :457-467. Arkistoitu (PDF) alkuperäisestä 2017-02-02 . Haettu 18.1.2022 . Käytöstä poistettu parametri |deadlink=( ohje )Tämän artikkelin käännös on annettu julkaisussa Boorse, Henry A. 46. The Quantum Theory is Tested // The World of the Atom / Henry A. Boorse, Lloyd Motz. - Peruskirjat, 1966. - Voi. 1. - P. 766-778.
  7. ↑ 1 2 3 Lemmerich, Jost. Tiede ja omatunto: James Franckin elämä . — Stanford University Press, 2011. — s. 45–50. — ISBN 9780804779098 . Arkistoitu 18. tammikuuta 2022, Wayback Machine Translation of Aufrecht im Sturm der Zeit : der Physiker James Franck, 1882-1964. - Verlag für Geschichte der Naturwissenschaften und der Technik, 2007. - ISBN 9783928186834 .
  8. ↑ 12 Franck , J.; Hertz, G. (1914). "Über die Erregung der Quecksilberresonanzlinie 253.6 μμ durch Elektronenstöße" [Elohopean resonanssilinjojen virityksestä aallonpituudella 253,6 nm elektronien törmäyksillä]. Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft [ saksa ] ]. 16 :512-517.Symboli μμ on vanhentunut ja sitä käytetään harvoin edustamaan nanometrejä . Tämä artikkeli on painettu uudelleen julkaisussa Franck, James. Die Elektronenstoßversuche / James Franck, Gustav Hertz, Armin Hermann . - München: E. Battenberg, 1967.
  9. ↑ Original Proceedings of the Solvay Conference 1911, julkaistu 1912. THÉORIE DU RAYONNEMENT ET LES QUANTA. RAPORTIT JA KESKUSTELUT DELA Réunion tenue à Bruxelles, 30. lokakuuta au 3. marraskuuta 1911, Sous les Auspices dk ME SOLVAY. MM:n julkaisut. P. LANGEVIN et M. de BROGLIE. Käännetty ranskasta, s. 447.
  10. ↑ Heilbron, John L. ja Thomas S. Kuhn. The Genesis of the Bohr Atom  (englanniksi)  // Fysikaalisten tieteiden historialliset tutkimukset. - University of California Press, 1969. - Voi. 1 . - s. 244 . - doi : 10.2307/27757291 .
  11. ↑ Oseen, C. W. Nobelin fysiikan palkinto 1925 – esityspuhe . Nobel-säätiö (10. joulukuuta 1926). Haettu 18. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 25. huhtikuuta 2018.
  12. ↑ Huber, Marcia L.; Laesecke, Arno; Friend, Daniel G. Elohopean höyrynpaine 5. National Institute of Standards (huhtikuu 2006). Haettu 18. tammikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 24. joulukuuta 2016. NISTIR 6643.
  13. ↑ 12 Brandt , Siegmund. 25. Franck Hertzin kokeilu (1914) // Vuosisadan sato: modernin fysiikan löytöjä 100 jaksossa. - Oxford University Press, 2008. - S. 272. - ISBN 9780191580123 .
  14. ↑ Thornton, Stephen. Moderni fysiikka tutkijoille ja insinööreille  / Stephen Thornton, Andrew Rex. - 4. - Cengage Learning, 2012. - S. 154–156. — ISBN 9781133103721 . Arkistoitu 18. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa
  15. ↑ Kudrjavtsev, 1971 .
  16. ↑ Pais, Abraham. Hienovarainen on Herra: Albert Einsteinin tiede ja elämä . - Oxford University Press, 1982. - s  . 381 . — ISBN 9780191524028 . Fotonin energia E on Planckin vakion h ja valonnopeuden c ja aallonpituuden λ suhteen c / λ tulo .
  17. ↑ 1 2 3 Melissinos, Adrian Constantin. 1.3 Franck–Hertzin koe // Modernin fysiikan kokeet / Adrian Constantin Melissinos, Jim Napolitano. - Gulf Professional Publishing, 2003. - S. 10-19. — ISBN 9780124898516 . Tämä linkki viittaa virheellisesti siihen, että Frank ja Hertz olivat tietoisia Bohrin mallista, kun he julkaisivat kokeensa. Frank itse huomautti tästä haastattelussa elämänsä loppupuolella; katso Holton, Gerald (1961). "Fysiikan lähimenneisyydestä". American Journal of Physics . 61 (12): 805-810. Bibcode : 1961AmJPh..29..805H . DOI : 10.1119/1.1937623 .
  18. ↑ 1 2 3 4 Demtröder, Wolfgang. 3.4.4 Franck–Hertzin koe // Atomit, molekyylit ja fotonit: Johdatus atomi-, molekyyli- ja kvanttifysiikkaan. — Springer, 2010. — s. 118–120. — ISBN 9783642102981 .
  19. ↑ Alkuperäisessä kokeessaan Frank ja Hertz käyttivät platinaa sekä katodissa että verkossa. Kun elektrodeihin käytetään erilaisia ​​materiaaleja, ulkoisesti syötetyn jännitteen lisäksi kineettistä energiaa on lisätty. Katso Thornton, Stephen. Moderni fysiikka tutkijoille ja insinööreille  / Stephen Thornton, Andrew Rex. - 4. - Cengage Learning, 2012. - S. 154–156. — ISBN 9781133103721 . Arkistoitu 18. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa
  20. ↑ 1 2 Vuonna 1960 Frank selitti, että hän ja Hertz eivät olleet tietoisia Bohrin ajatuksista, kun heidän kaksi vuoden 1914 paperiaan esiteltiin. Frank esitti huomautuksensa fysikaalisten tieteiden tutkimuksen komitean (1960) elokuvalle Frank-Hertzin kokeesta. Elokuva on saatavilla verkossa; katso Byron L. Youtz (kertoja); James Franck (epilogi); Jack Churchill (ohjaaja). Franck-Hertzin koe [16 mm filmi]. koulutuspalvelut. (1960). OCLC {{{OCLC}}} . . Epilogin transkriptio julkaistiin pian elokuvan tekemisen jälkeen; katso Holton, Gerald (1961). "Fysiikan lähimenneisyydestä". American Journal of Physics . 61 (12): 805-810. Bibcode : 1961AmJPh..29..805H . DOI : 10.1119/1.1937623 .
  21. ↑ Heilbron, John L. Bohrin ensimmäiset atomiteoriat // Niels Bohr: Centenary Volume. - Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 1985. - S.  33–49 . — ISBN 9780674624160 .
  22. ↑ Kragh, Helge. Niels Bohr ja kvanttiatomi: Bohrin atomirakenteen malli 1913-1925 . - Oxford University Press, 2012. - S. 144. - ISBN 9780191630460 . Arkistoitu 18. tammikuuta 2022 Wayback Machinessa , Krug lainaa lausetta yhdestä Bohrin vuoden 1915 julkaisusta, jossa hän käsittelee Frankin ja Hertzin vuoden 1914 työtä: "Näyttää siltä, ​​että heidän kokeilunsa saattaa olla yhdenmukainen sen oletuksen kanssa, että tämä jännite (4,9 V) vastaa vain siirtymiseen normaalitilasta johonkin muuhun neutraalin atomin kiinteään tilaan.
  23. ↑ Sivukhin, 2002 .
  24. ↑ Sivukhin, D.V. Fysiikan yleinen kurssi. Proc. korvaus: Yliopistoille. 5 osassa T. V. Atomi- ja ydinfysiikka .. - 2. painos, Stereo. - MIPT, 2002. - S. 78-84. — 784 s. — ISBN 5-9221-0230-3 . — ISBN 5-89155-088-1 .
  25. ↑ Kudrjavtsev, Pavel Stepanovitš . Kvantin löytämisestä kvanttimekaniikan luomiseen (1900-1925) // Fysiikan historia. - M . : Koulutus, 1971. - T. 3. - S. 314-316. — 424 s.
  26. ↑ 1 2 Csele, Mark. 2.6 Franck–Hertzin koe // Valonlähteiden ja lasereiden perusteet. — John Wiley & Sons, 2011. — s. 31–36. — ISBN 9780471675228 .

Kirjallisuus

Linkit