Franck-Hertz och Balmerserien (gy)

Bestämning av energiskillnaden mellan några energinivåer i neonatomen

Vi gör två klassiska experiment där vi testar hypotesen att energitillstånden i atomer är kvantiserade. Ett där vi ser hur elektroner bromsas upp i en gas när de nått en viss energi, och ett där vi mäter avstånd mellan energinivåer i väteatomen genom att observera det emitterade ljuset från heta väteatomer.

Plats

Vetenskapens Hus

Målgrupp
gymnasiet. Fysik 2.
Tid
90 min
Gruppstorlek
32
Kontakt
fysik@vetenskapenshus.se

Teori och laboration

Franck-Hertz. Vi diskuterar hur hypotesen att energinivåerna är kvantiserade kan testas genom att studera elektronströmmar genom gaser. Experimentuppställningen består av ett rör fyllt med neongas. Elektroner accelereras genom gasen och strömmen genom röret mäts. Genom att variera accelerationsspänningen och mäta strömmen genom röret kan eleverna bestämma energi-skillnaden mellan några energinivåer i neonatomen.
Balmerserien. Vi diskuterar Bohrs atommodell och hur hypotesen att energinivåerna är kvantiserade kan testas. Eleverna studerar vätets Balmerserie i ett emissionsspektrum med CCD-spektrometer och bestämmer Rydbergs konstant.

Anknytning till ämnesplan

Atomens elektronstruktur samt absorptions- och emissionsspektra. Planering och genomförande av experimentella undersökningar och observationer. Formulering och prövning av hypoteser. Det experimentella arbetets betydelse för att testa, omvärdera och revidera hypoteser, teorier och modeller.

Inför besöket

Inför besöket bör eleverna vara bekanta med excitation av atomer, samt ha kännedom om elektriska fält, rörelseenergi och energienheten eV. Aktiviteten passar bra att kombinera med annan aktivitet för gruppens andra halva.

Välkommen att boka besök!