## Verdiepingsopdracht Frank-Hertz experiment

Dit is een historisch experiment dat meer duidelijkheid heeft gegeven voor het bestaan van atomen, het bestaan van energieniveaus in atomen.

Maak gebruik van de applet om de onderstaande vragen te beantwoorden.

De link: http://phys.educ.ksu.edu/vqm/free/FranckHertz.html

Het experiment:

Dit is een buis gevuld met een gas, in dit geval natrium, in een lage concentratie. De kathode is een gloeidraad (filament) die verhit wordt door elektrische stroom. Elektronen kunnen hierdoor vrijkomen en aangetrokken voelen door het gaas (grid) die aangesloten is op de plus pool van de spanningsbron. Elektronen worden versneld omdat ze aangetrokken voelen door het gaas. Als ze voldoende snelheid hebben kunnen ze door het gaas naar de anode toe en meet je stroom. Dit wordt weergegeven in de grafiek.

De zwarte puntjes in de buis zijn elektronen die bewegen.

1. Teken een grafiek waarin je duidelijk laat zien wat je verwacht dat er zal gebeuren met de gemeten stroom wanneer de versnelspanning toeneemt.
2. Stel de spanning op de gloeidraad op 5 volt en laat de spanning op het gaas (de versnelspanning) geleidelijk toenemen. Verklaar wat er met de elektronen gebeurt in de buis.
3. Stel de spanning op de gloeidraad op 10 volt en laat de spanning op het gaas geleidelijk toenemen zodat een grafiek voor je getekend kan worden. Neem de grafiek over. Komt dit resultaat overeen met jouw verwachting?
4. Zodra de eerste dip optreedt, gaat de buis gloeien. a) Wat houdt dit dipje in? b) Waardoor ontstaat dat gloeien denk je?
5. De tweede dip vindt plaats bij het verdubbelen van de spanning van de eerste dip. Geef een verklaring hiervoor.
6. Hoe zou je met deze resultaten kunnen aantonen dat elektronen alleen maar een bepaalde hoeveelheid energie kunnen opnemen, dus dat energie in atomen gekwantiseerd is? Maak gebruik van de grafiek die je bij opgave 14 hebt getekend.

Antwoorden van de verdiepingsvragen