Fragen zur Quantenmechanik / Franck-Hertz-Versuch
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Moinsen!
Im Rahmen meiner Vorbereitungen für meinen krönenden Schulabschluss in Form einer mündlichen Physik-Abi-Prüfung am Montag
sind einige kleinere Fragen aufgetaucht.
Es wäre nett, wenn mir da der ein oder andere ein wenig helfen könnte.1.) Hat die Gegenspannung beim Franck-Hertz-Versuch eine tiefere Bedeutung? Oder dient sie nur als so eine Art Filter?
2.) Warum ist das erste Maximum des Anodenstromes bei dem FHV mit Natriumdampf bei 7 V und nicht 4,9V + 1,5V Gegenspannung? (Metzler)
3.) Warum geht der Anodenstrom nie ganz auf 0 zurück? Liegt das nur an der Trefferwahrscheinlichkeit, die unter 100% ist? Oder gibt es da noch weitere Gründe? Und warum liegen die Maxima immer höher je höher die Beschleunigungsspannung ist?
4.) Warum sind die Minima breit abgerundet und nicht spitz zulaufend? Liegt es daran, dass nicht alle Elektronen, die eine Beschleunigungsspannung durchlaufen auch exakt die erwartete kinetische Energie besitzen müssen? Oder gibt es andere Gründe?
5.) Warum ist es nicht möglich, das Zentrum des Wasserstoffatoms als Bezugspunkt für die potentielle Energie zu machen? Vielleicht, weil der Aufenthalt dort unmöglich ist?
6.) Warum ist die Existenz einer kurzwelligen Röntgenbremsstrahlung nicht mit der Wellenvorstellung des Lichts vereinbar?
Gut, das war es so ganz spontan... vielleicht fällt mir später noch mehr ein.
Ich hoffe, ihr könnt mir da ein wenig helfen!
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Jan schrieb:
1.) Hat die Gegenspannung beim Franck-Hertz-Versuch eine tiefere Bedeutung? Oder dient sie nur als so eine Art Filter?
Ja, es ist ein Filter für die Elektronen, die auch ohne die Beschleunigungsspannung die Anode erreichen
Jan schrieb:
2.) Warum ist das erste Maximum des Anodenstromes bei dem FHV mit Natriumdampf bei 7 V und nicht 4,9V + 1,5V Gegenspannung? (Metzler)
Die Differenz ergibt sich aus den "Schweinerei-Effekten", also Kontaktpotential, Gegenfeld und Streuung der Elektronen.
Jan schrieb:
3.) Warum geht der Anodenstrom nie ganz auf 0 zurück? Liegt das nur an der Trefferwahrscheinlichkeit, die unter 100% ist? Oder gibt es da noch weitere Gründe? Und warum liegen die Maxima immer höher je höher die Beschleunigungsspannung ist?
Ja, es liegt daran, dass die Warscheinlichkeit nie 100% erreicht.
Die Maxima liegen immer höher, da die Wahrscheinlichkeit erneuter Zusammenstöße des gleichen Elektrons immer weiter abnimmt.Jan schrieb:
4.) Warum sind die Minima breit abgerundet und nicht spitz zulaufend? Liegt es daran, dass nicht alle Elektronen, die eine Beschleunigungsspannung durchlaufen auch exakt die erwartete kinetische Energie besitzen müssen? Oder gibt es andere Gründe?
Naja, es ist ein stochastischer Vorgang, da ist so etwas doch ganz normal.
Außerdem haben die Elektronen ja auch noch eine variierende Ausgangsgeschwindigkeit aufgrund der Streuung beim Herauslösen.Jan schrieb:
5.) Warum ist es nicht möglich, das Zentrum des Wasserstoffatoms als Bezugspunkt für die potentielle Energie zu machen? Vielleicht, weil der Aufenthalt dort unmöglich ist?
In welchem Zusammenhang? Die potentielle Energie wovon?
Jan schrieb:
6.) Warum ist die Existenz einer kurzwelligen Röntgenbremsstrahlung nicht mit der Wellenvorstellung des Lichts vereinbar?
Du meinst die kurzwellige Grenze, oder?
Die Tatsache, dass eine Grenze der Frequenz existiert, die aus der maximalen kinetischen Energie resultiert, weist darauf hin, dass Frequenz und Energie zusammenhängen. Dies widerspricht der klassischen Wellentheorie, da dort die Energie der Amplitude entspricht.MfG PMrogan
PS: Ich habe am Montag meine mündliche Prüfung in Geographie
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Wow, endlich mal eine Antwort! Und dann auch noch so gut!
Dankeschön!
Frage 5 hat sich schon geklärt, ist so wie ich vermutet habe. Bei Frage 6 meinte ich natürlich die Grenze.
Besten Dank nochmal und dann viel Erfolg am Montag! Auf das dein Schnitt noch ein paar Zehntel absackt!
An dieser Stelle wünsch ich dann auch allen anderen, die Montag randürfen viel Erfolg und Glück!