e il Mercurio evapora! e la riscaldiamo, con un fornetto, = eV VE A

La d.d.p. tra G2 e G1 (variabile) serve ad accelerare gli elettroni K A

A

G1 G2

La d.d.p. (fissa) tra G1 e K serve a

“estrarre” il maggior numero di

elettroni dalla zona attorno K (non da dentro K!)

La d.d.p. tra A e G2 (fissa) serve a rallentare (un po’) gli elettroni

(Vuoto)

2b: Esperimento di Franck e Hertz

V

E_p= eV

V>>0

V>0 V<0

fornetto

180 °C

In questo esperimento non vogliamo il vuoto, ma una certa pressione di vapori di Mercurio

Vap. di Hg

e la riscaldiamo, con un fornetto,

mettiamo una goccia di Hg nell’ampolla

Cosa faranno gli elettroni al crescere della pressione?

Gli elettroni urteranno gli atomi di Hg.

Si tenga conto che m_e  2.7x10^-6m_Hg

Se gli atomi di Hg si comportassero come sfere dure, si

avrebbe un urto elastico = l’energia cinetica, E_k , si

conserverebbe (potrebbe cambiare la direzione della velocità, ma non il suo modulo)

Con che esito?

Hg

v_i v_f v_i = v_f

E_K= E₁

Hg

Però, potrebbe esistere un meccanismo interno all’atomo che si innesca solo ad una certa energia E₁. Allora, per E_K = E₁ l’atomo assorbirebbe l’energia E₁ , che verrebbe persa dall’elettrone, che si fermerebbe!

Hg

V>0 V>>0 V<0

K G1 G2 A

V E_p= eV

E_k= ^1/2mv2 E₁

E₁ E₁

V₁ E₁= eV₁

I

VGG

Nessun

assorbimento

I

V_GG

Assorbimento a “soglia”

V_KG1

Grafico I-V

V₁

V₀ V₂

V V I

V_GG

Assorbimento a “finestra”

E₁= eV

E_a

E_b

Un elettrone che “ruota” attorno al nucleo non può occupare “orbite” di raggio (energia) qualunque, ma solo

orbite di raggio definito.

Spiegazione secondo l’ipotesi di Bohr del modello planetario di Rutherford

Quindi per passare da un’orbita a quella di energia superiore, l’elelttrone deve assorbire una ben determinata quantità

(quanto) di energia:

Eb –Ea = E₁ = eV₁

Cosa succede nell’atomo dopo l’assorbimento di energia (eccitazione)?

L’atomo dopo l’assorbimento di energia si diseccita, riemettendo l’energia sotto forma di fotoni (luce).