Title: EXPERIMENT: Aufbau des Franck-Hertz-Versuch
Course: PULS - Physik LK

Aufbau:

In einem neongefüllten Glaskolben befinden sich eine Glühkathode, zwei Gitter G1 und G2 und eine Auffanganode (siehe rechtes Foto, Beschreibung von unten nach oben). Es werden drei Spannungen U1, U2 und U3 angelegt. Zwischen Glühkathode und G1 die Spannung U1, zwischen G1 und G2 die Spannung U2 und zwischen G2 und Anode die entgegengesetzt geplote Spannung U3. Das Strommessgerät misst den Stromfluss der Elektronen, die an der Anode ankommen und zur Erde abließen.

Übersicht | neongefüllte Glasröhre mit Betriebsgerät

Vorbetrachtungen:

1) Erläutern Sie, in welcher Beziehung die Spannungen U1, U2 und U3 stehen müssen, damit von dem Strommessgerät ein Stromfluss gemessen wird.

2) Stellen Sie eine Vermutung über die Abhängigkeit der Stärke des Stromflusses I von der Spannung U2 auf. Skizzieren Sie dazu ein I(U2)-Diagramm.

3) Folgende Spannungen sind eingestellt: U1 = 0 V, U2 = 20 V und U3 = 8 V. Der Abstand der beiden Gitter beträgt 12 mm und der Abstand des Gitters G2 von der Anode ist 3 mm. Sei x der Abstand eine Elektrons von der Glühkathode und Ekin die kinetische Energie dieses Elektrons. Bestimmen Sie die Funktion Ekin(x) und zeichnen Sie den Funktiongraf in dem Bereich x = 0 .. 15 mm.