55 Возможны и безызлучательные переходы, происходящие при столкновениях атомов или при столкновении атома с электроном. При низкой (комнатной) температуре подавляющее большинство атомов находится в основном состоянии – на уровне E1. Все остальные состояния – E2, E3 и т.д. называются возбуждёнными. Уровень E соответствует значению внутренней энергии, равной нулю, начиная с него электрон теряет связь с ядром и становится свободным. 5.2. Схема опыта Франка и Герца Существование дискретных энергетических уровней атома было экспериментально подтверждено Джеймсом Франком и Густавом Герцем (1914 г.). Идея эксперимента состояла в том, чтобы, обстреливая атомы паров ртути электронами с различной энергией, следить за энергетическими потерями этих электронов. В эксперименте используется трёхэлектродная вакуумная лампа – триод (рис.5.2). Катод лампы – нагреваемая электрическим током вольфрамовая проволока. Катод расположен вдоль оси цилиндрического анода. Между катодом и анодом находится сетка – спираль из никелевой проволоки. Вся конструкция помещена в стеклянный баллон, из которого откачан воздух. К катоду, сетке и аноду подключены источники регулируемых напряжений: ускоряющего UУ и задерживающего UЗ. Источником электронов служит нагретый катод. Электроны ускоряются электрическим полем между катодом и сеткой и получают кинетическую энергию Te = eUУ . К IA BL mA А PA R1 V UЗ PV1 С С а V К PV2 R2 БН БЗ + GB1 GB2 UУ А – GB3 + БУ – б Рис.5.2. Триод: а – устройство, б – принципиальная схема измерения вольт-амперных характеристик триода, заполненного парами ртути