56 Часть электронов попадает на сетку, часть пролетает между проволочками сетки, достигает анода и создаёт ток анода IA. В опыте Франка и Герца объём лампы заполняется парами ртути с давлением в несколько миллиметров ртутного столба. В пространстве между катодом и сеткой электроны сталкиваются с атомами ртути. При столкновении они могут передавать атомам часть своей энергии и приводить их в возбуждённое состояние. Если энергетические уровни атома дискретны, как утверждают постулаты Бора, то атомы могут принимать энергию только порциями: ΔE12 = E2 – E1 , ΔE13 = E3 – E1 , ………………., где E1 – внутренняя энергия атома в основном, невозбуждённом состоянии; E2, E3 – внутренние энергии атома в возбуждённых состояниях: E3>E2>E1. До тех пор, пока кинетическая энергия электрона меньше ΔE12, соударения между электроном и атомом носят упругий характер (точка а на рис.5.3). При соударении кинетическая энергия электрона практически не изменяется, поскольку масса электрона много меньше 4 (в 10 раз) массы атома. Хотя при каждом столкновении электрон изменяет направление движения, в среднем электронный поток направлен вдоль электрического поля. А – а UЗ С + + б UУ – К Рис.5.3. Упругое а и неупругое б столкновения электрона с атомом ртути Между сеткой и анодом создано слабое задерживающее поле с разностью потенциалов UЗ около 1 В. Поскольку UУ>UЗ, пролетевшие сквозь сетку электроны преодолевают это поле и попадают на анод. С увеличением напряжения между сеткой и катодом поток электронов с катода возрастает и миллиамперметр РА (рис.5.2) показывает увеличение тока анода IА (рис.5.4, участок а на вольт-амперной характеристике).