Franck-Hertz-Versuch - Versionsgeschichte

P-Seminar am 1. August 2019 um 16:44 Uhr

2019-08-01T16:44:59Z

← Nächstältere Version		Version vom 1. August 2019, 18:44 Uhr
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	File:Franck-Hertz 001.jpg.jpg		File:Franck-Hertz 001.jpg.jpg
	</gallery>		</gallery>
			Die Durchführung mit dem LabQuest kann hier "[[Franck-Hertz-Versuch LabQuest]]" gefunden werden.

	Ein-/Ausschalter befindet sich auf der Rückseite des Geräts.		Ein-/Ausschalter befindet sich auf der Rückseite des Geräts.

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2019-07-30T20:55:09Z

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P-Seminar: /* Rechtschreib-/Satzbaufehler korrigiert */

2019-07-30T18:23:18Z

Rechtschreib-/Satzbaufehler korrigiert

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	Verbindet man so die Röhre mit dem Steuergerät, so kann man (anders als in der Anleitung beschrieben) sowohl den x-y-Schreiber, als auch manuell ein Voltmeter ansteuern.		Verbindet man so die Röhre mit dem Steuergerät, so kann man (anders als in der Anleitung beschrieben) sowohl den x-y-Schreiber, als auch manuell ein Voltmeter ansteuern.
	Mit dem Drehschalter unter dem Display kann man U1 und U3 ~~wählen~~.		Mit dem Drehschalter unter dem Display kann man U1 und U3 auswählen.

	Meine Werte waren mit den Multimeter(n): U1=3,5V, U3 =7V, (dann geht der Messverstärker schon bei ca. 50V in die Sättigung, aber man sieht sehr schön die Schwankung bei 18V und 36V)		Meine Werte waren mit den Multimeter(n): U1=3,5V, U3 =7V, (dann geht der Messverstärker schon bei ca. 50V in die Sättigung, aber man sieht sehr schön die Schwankung bei 18V und 36V)

	Auf manuellen Betrieb schalten, Multimeter an Ausgang UA( Messverstärker) anschließen.(0-30V)		Auf manuellen Betrieb schalten, Multimeter an Ausgang UA (Messverstärker) anschließen (0-30V)
	und von Hand U2 regeln. (U2 kann ~~man~~ am Steuergerät ~~ablesen~~ oder mit Ausgang U2 auf ein weiteres Multimeter ~~lenken~~.)		und von Hand U2 regeln. (U2 kann am Steuergerät abgelesen oder mit Ausgang U2 auf ein weiteres Multimeter gelenkt werden.)

	~~Man kann die~~ Entstehung der Leuchtflächen in der Röhre mit bloßem Auge bei Verdunkelung ~~sehen~~. Am besten ~~4-5~~ Schüler an der Röhre und manuell die Spannung ~~regeln~~ bis zum ersten Leuchten ~~und~~ dann ganz langsam die Flächen wandern lassen. (zur ~~Entsehung~~ des Leuchtens ~~siehe unten~~)		Die Entstehung der Leuchtflächen ist in der Röhre mit bloßem Auge bei Verdunkelung zu erkennen. Am besten vier bis fünf Schüler zum sichtigen an der Röhre haben und manuell die Spannung bis zum ersten Leuchten regeln, dann ganz langsam die Flächen wandern lassen. (Siehe unten zur Entstehung des Leuchtens)


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	File:Frank-Hertz.JPG		File:Frank-Hertz.JPG
	</gallery>		</gallery>
	Um einen sinnvollen Graphen zu erhalten muss man die Werte ändern, um die Sättigung zu vermeiden.		Um einen sinnvollen Graphen zu erhalten, muss man die Werte ändern, um die Sättigung zu vermeiden.

	Meine Werte waren: x-y Schreiber: U1= 1,5V, U3 =7V.		Meine Werte waren: x-y Schreiber: U1= 1,5V, U3 =7V.
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	File:Franck-Hertz 3.jpg		File:Franck-Hertz 3.jpg
	</gallery>		</gallery>
	Wichtig ist mit den Regler x<> und y^ ~~muss man~~ den Stift in die Nullage ~~bringen~~ (siehe Foto).		Wichtig ist, dass man mit den Regler x<> und y^ den Stift in die Nullage bringt (siehe Foto).

	Wenn ~~man~~ bei x und y mit der Einstellung CAL 1V/cm ~~arbeitet~~ (siehe Bild) dann ~~erhält man~~ eine schöne Messkurve, ~~die~~ aber nicht ideal ist.		Wenn bei x und y mit der Einstellung CAL 1V/cm gearbeitet wird (siehe Bild), dann zeigt sich eine schöne Messkurve, welche aber nicht ideal ist.

	~~Dann stellt man den~~ Regler auf ~~reset und anschließend~~ auf Dreiecksspannung.		Der Regler wird danach auf Reset gestellt, darauf folgend auf Dreiecksspannung.

	Für eine Optimierung der Messkurve könnte man auf VAR stellen und mit den unbeschriftetetn Reglern die Ablenkung auf das Papier anpassen. Dann sollte ~~man~~ y auf 10V/cm ~~stellen~~. Der Aufwand rechtfertigt das Ergebnis meiner Meinung nach nicht.		Für eine Optimierung der Messkurve könnte man auf VAR stellen und mit den unbeschriftetetn Reglern die Ablenkung auf das Papier anpassen. Dann sollte y auf 10V/cm eingestellt werden. Der Aufwand rechtfertigt das Ergebnis meiner Meinung nach nicht.

	==Tipps und Tricks==		==Tipps und Tricks==
	Neon sollte ~~man~~ eigentlich nicht sehen (18eV erzeugt Emissionen im tiefen UV). Eine ausführliche Erklärung liefert [https://www.physik.fu-berlin.de/studium/physlab/.../Franck-Hertz-Hg-Neon20170915.pdf ~~Pdf bei~~ der FU Berlin]. Kurzform: ~~das~~ angeregte ~~Energiniveau~~ unterscheidet sich nicht um 1 in der ~~Drehimpulquantenzahl, beim~~ Aussenden eines ~~Photos~~ ändert sich aber die Drehimpulsquantenzahl des Elektrons um 1. Deshalb fällt es erst auf ein relativ dicht am angeregten Niveau liegendes Zwischenniveau, das eine um 1 ~~unterschiedlichen Drehimpulquantenzahl~~ hat. Dabei wird das orange-gelbe Licht emittiert und dann auf das ursprüngliche ~~Niveau~~. Die dabei ausgesendete Strahlung ~~ist~~ im UV ~~bereich~~ und nicht sichtbar.		Neon sollte eigentlich nicht zu sehen sein (18eV erzeugt Emissionen im tiefen UV). Eine ausführliche Erklärung liefert das [https://www.physik.fu-berlin.de/studium/physlab/.../Franck-Hertz-Hg-Neon20170915.pdf PDF der FU Berlin]. Kurzform: Das angeregte Energieniveau unterscheidet sich nicht um 1 in der Drehimpulsquantenzahl. Beim Aussenden eines Photons ändert sich aber die Drehimpulsquantenzahl des Elektrons um 1. Deshalb fällt es erst auf ein, relativ dicht am angeregten Niveau liegendes, Zwischenniveau, das eine, um 1 unterschiedliche Drehimpulsquantenzahl hat. Dabei wird das orange-gelbe Licht emittiert und fällt dann auf das ursprüngliche Energieniveau zurück. Die dabei ausgesendete Strahlung liegt im UV-Bereich und ist mit dem Auge nicht sichtbar.

	==Sicherheitshinweise==		==Sicherheitshinweise==
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	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|-		\|-
	! ~~konkrete~~ Gefährdungen !! Schutzmaßnahmen		! Konkrete Gefährdungen !! Schutzmaßnahmen
	\|-		\|-
	\| Bruch der Röhre und Freisetzung von Quecksilber\|\| Röhre keinen mechanischen Belastungen aussetzen und auf einen stabilen Aufbau achten.		\| Bruch der Röhre und Freisetzung von Quecksilber\|\| Röhre keinen mechanischen Belastungen aussetzen und auf einen stabilen Aufbau achten.
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	\|-		\|-
	\| Es liegt eine berührungsgefährliche Beschleunigungsspannung vor, falls diese größer als 60 V gewählt wird.\|\|		\| Es liegt eine berührungsgefährliche Beschleunigungsspannung vor, falls diese größer als 60 V gewählt wird.\|\|
	Generelle Schutzmaßnahmen bei berührungsgefährlicher Spannung beachten- auf Abstand achten		Generelle Schutzmaßnahmen bei berührungsgefährlicher Spannung beachten - auf Abstand achten!
	\|-		\|-
	\|UV-Strahlung\|\|		\|UV-Strahlung\|\|
	Es liegt nur eine sehr geringe Gefährdung durch UV-Strahlung vor, da eine Glasscheibe im Gehäuse verbaut ist.		Es liegt nur eine sehr geringe Gefährdung durch UV-Strahlung vor, da eine Glasscheibe im Gehäuse verbaut ist.
	\|}		\|}

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2018-10-10T02:42:32Z

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← Nächstältere Version	Version vom 10. Oktober 2018, 04:42 Uhr
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2018-10-10T02:41:41Z

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← Nächstältere Version	Version vom 10. Oktober 2018, 04:41 Uhr
(kein Unterschied)

77.4.237.100: /* Tipps und Tricks */

2018-01-15T22:30:47Z

Tipps und Tricks

← Nächstältere Version	Version vom 16. Januar 2018, 00:30 Uhr
(kein Unterschied)

77.4.237.100: /* Tipps und Tricks */

2018-01-15T22:30:47Z

Tipps und Tricks

Neue Seite

*Franck-Hertzröhre mit Neonfüllung 555871
*Steuergerät 55588
*Demonstrationsmultimeter
*x-y-Schreiber

==Versuchsaufbau==
<gallery widths="500" heights="350" caption="">
File:Franck-Hertz 001.jpg.jpg
</gallery>
Ein-/Ausschalter befindet sich auf der Rückseite des Geräts.

Verbindet man so die Röhre mit dem Steuergerät, so kann man (anders als in der Anleitung beschrieben) sowohl den x-y-Schreiber, als auch manuell ein Voltmeter ansteuern.
Mit dem Drehschalter unter dem Display kann man U1 und U3 wählen.

Meine Werte waren mit den Multimeter(n): U1=3,5V, U3 =7V, (dann geht der Messverstärker schon bei ca. 50V in die Sättigung, aber man sieht sehr schön die Schwankung bei 18V und 36V)

Auf manuellen Betrieb schalten, Multimeter an Ausgang UA( Messverstärker) anschließen.(0-30V)
und von Hand U2 regeln. (U2 kann man am Steuergerät ablesen oder mit Ausgang U2 auf ein weiteres Multimeter lenken.)

Man kann die Entstehung der Leuchtflächen in der Röhre mit bloßem Auge bei Verdunkelung sehen. Am besten 4-5 Schüler an der Röhre und manuell die Spannung regeln bis zum ersten Leuchten und dann ganz langsam die Flächen wandern lassen. (zur Entsehung des Leuchtens siehe unten)

<gallery widths="500" heights="350" caption="Aufbau mit x-y Schreiber">
File:Frank-Hertz.JPG
</gallery>
Um einen sinnvollen Graphen zu erhalten muss man die Werte ändern, um die Sättigung zu vermeiden.

Meine Werte waren: x-y Schreiber: U1= 1,5V, U3 =7V.

<gallery widths="320" heights="300" caption="Bedienung des x-y Schreiber">
File:Franck-Hertz 2.jpg
File:Franck-Hertz 3.jpg
</gallery>
Wichtig ist mit den Regler x<> und y^ muss man den Stift in die Nullage bringen (siehe Foto).

Wenn man bei x und y mit der Einstellung CAL 1V/cm arbeitet (siehe Bild) dann erhält man eine schöne Messkurve, die aber nicht ideal ist.

Dann stellt man den Regler auf reset und anschließend auf Dreiecksspannung.

Für eine Optimierung der Messkurve könnte man auf VAR stellen und mit den unbeschriftetetn Reglern die Ablenkung auf das Papier anpassen. Dann sollte man y auf 10V/cm stellen. Der Aufwand rechtfertigt das Ergebnis meiner Meinung nach nicht.

==Tipps und Tricks==
Neon sollte man eigentlich nicht sehen (18eV erzeugt Emissionen im tiefen UV). Eine ausführliche Erklärung liefert [https://www.physik.fu-berlin.de/studium/physlab/.../Franck-Hertz-Hg-Neon20170915.pdf Pdf bei der FU Berlin]. Kurzform: das angeregte Energiniveau unterscheidet sich nicht um 1 in der Drehimpulquantenzahl, beim Aussenden eines Photos ändert sich aber die Drehimpulsquantenzahl des Elektrons um 1. Deshalb fällt es erst auf ein relativ dicht am angeregten Niveau liegendes Zwischenniveau, das eine um 1 unterschiedlichen Drehimpulquantenzahl hat. Dabei wird das orange-gelbe Licht emittiert und dann auf das ursprüngliche Niveau. Die dabei ausgesendete Strahlung ist im UV bereich und nicht sichtbar.

==Sicherheitshinweise==
Die offizielle Gefärdungsbeurteilung findet man hier [https://www.isb.bayern.de/gymnasium/materialien/sicher-experimentieren-in-physik im Internet]

{| class="wikitable"
|-
! konkrete Gefährdungen !! Schutzmaßnahmen
|-
| Bruch der Röhre und Freisetzung von Quecksilber|| Röhre keinen mechanischen Belastungen aussetzen und auf einen stabilen Aufbau achten.
Da es sich um eine Neon füllung handelt, besteht keine Gefahr für Personen
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| Verbrennungsgefahr durch heißes Gehäuse||
die Neonröhre heizt kaum auf
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| Es liegt eine berührungsgefährliche Beschleunigungsspannung vor, falls diese größer als 60 V gewählt wird.||
Generelle Schutzmaßnahmen bei berührungsgefährlicher Spannung beachten- auf Abstand achten
|-
|UV-Strahlung||
Es liegt nur eine sehr geringe Gefährdung durch UV-Strahlung vor, da eine Glasscheibe im Gehäuse verbaut ist.
|}