ФРА́НКА–ГЕ́РЦА О́ПЫТ

ФРА́ НКА – Г Е́РЦА О́ПЫТ, пер­вое экс­пе­ри­мен­таль­ное до­ка­за­тель­ст­во дис­крет­но­сти зна­че­ний внут­рен­ней энер­гии ато­ма. По­став­лен Дж. Фран­ком и Г. Л. Гер­цем в 1913. В опы­те ис­поль­зо­ва­лась элек­тро­ва­ку­ум­ная труб­ка, в ко­то­рой рас­по­ло­же­ны тер­мо­эмис­си­он­ный ка­тод, ус­ко­ряю­щая сет­ка и анод. Труб­ка за­пол­ня­лась па­рá­ми рту­ти. К сет­ке при­кла­ды­вал­ся по­ло­жи­тель­ный по­тен­ци­ал U_сет, ко­то­рый мож­но из­ме­нять от 0 до 10–20 В. По­тен­ци­ал ано­да на ΔU_анод=0,5–1 В мень­ше по­тенциа­ла сет­ки. В опы­те ре­ги­ст­ри­ро­ва­лась за­ви­си­мость си­лы то­ка, те­ку­ще­го че­рез труб­ку, от по­тен­циа­ла сет­ки. Ес­ли элек­трон на сво­ём пу­ти от ка­то­да к ано­ду по­те­ря­ет энер­гию на не­уп­ру­гое столк­но­ве­ние с ато­ма­ми рту­ти и его ки­не­тич. энер­гия ста­нет мень­ше eΔU_анод (здесь e – за­ряд элек­тро­на), то он не смо­жет до­с­тичь ано­да. Ф. – Г. о. по­ка­зал, что анод­ный ток па­да­ет при U_сет>4,9 В. Это мож­но объ­яс­нить пе­ре­да­чей дис­крет­ной пор­ции энер­гии от элек­тро­на к ато­му. Воз­ник­но­ве­ние при этом из­лу­че­ния с дли­ной вол­ны ок. 255 нм пря­мо ука­зы­ва­ет на воз­бу­ж­де­ние ато­ма. Та­ким об­ра­зом бы­ла экс­пе­ри­мен­таль­но под­твер­жде­на ги­по­те­за Н. Бо­ра о су­ще­ст­во­ва­нии дис­крет­ных уров­ней энер­гии ато­ма.