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• juan pablo herrera

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Tubo de Franck-Hertz, completo 09086.93

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C O N T E BID ~:-

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Obj'e;t:o'.' ';'Q

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F:r::'árÜ~Jc-Hertz .'

Horno

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tun~ióna.míento

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4) Montaje y conexión '5) Manejo 5.1~ Puesta en marcha '5.2. . ...:-

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-{6) .Influ:en6i-a:"de los o','* p.aItání;e,~o .,e~p &Z'imerlta.les F,ig.,

~'6.,1 '. 'T.~mp~~tJ;~~~~~t~~~tf.~~~..

6.,2,.,~.iC~'~efacción ,,~,;~~y!::

,~en~s).6n

.inversa

.; .., .' d\i~~nfe~'ta . .', o",

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prÍJpera

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pues-

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pleto,¿09086t'¡93, fig.1, permite ~oJnprobar':,'la excitación-de átomos de", Hg mediante el choque qe ele~~ones. Se muestra que los electpones entregan la ellergía E. = 4,9 .e.,JI ál chocar ine~ásti~~mente;,esta energía ~órZ'esponde justamente ~ la energía de excitación dél nivel de resonancia 63 P1 del. m~rcuri~; es decir, a la longi tud de onda de resonancia lr-F .~ ~/EA = 2,53, 7 ~ }de .. C.QD' 1arelac1on

./~~t~in'.

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DF,:SCRIPCION..

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El

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aparato comÍ> leto ;'cg:Q;~.~~t.'."7"'-"' ',..,-

"

Fig. 3: Cird.11 toco-rre~pond-ie!! té' al 'montaje experimental' con el tubo de Franck-Hért z. (véase tambiiéh fig. 5).'

:,'

>:,..'".

:iz...ali~'1ñontaj é'y la' conexiótf ~;.'tubo .de \Fi'áncJ"100 V-

.~

'

" tI")fI"1MONTAJE'-¡,Y.'CONEXION ~y)

.

e~c~~pde

, ~ep~n~e' de . lÓs paraJ1!:etros . ~im~n~ale'S'.)' v.éase ; para ,el I?$rré¡ifo" :p. ". . \. ".' ~.

-

¡V) o bien.

~

tierra,

"ériéuentra

.

. .' ne 1.'. ' Oonscta.,'r.l{io ,en serie .,las doss'alidas "~"6, 3 V 11 Y ~'4 V~ 11 de la fuente de, .:a-limen taci6n~ '.,se .logra .una 'corriente

de"filamento

aun mayor..

,~~, ..

rriente

puede

La co

-

de. fi~ament06p1:ima-

ser dd:ferentepara.

50S e~mplares

'diver

del,; 'tubO'~ (le

'

.ya

que

'él

cir

conectadO

a

.tierra~poi' ,'i~terJñedio del am-

.'

pJ2i.fiqadoit' ';d~ medición N° .. . 0754JPi9\3j}. es"t'e:'es"'el 'caso 'p'ara las fu~ntes de te~si6n descri~ :" t.n' ¿en'-l:as' .pr~s,~ti-tes: '""néS. I;h~riP':el' man'~Jo ~ ~.:r.

'J.

.:

'~ristrucci2 . ..

;:::,-" ,,~''''';;t...~.,''.~--.~,

..'

~",.,,".

Para la calefacci6n delcátodo se une los terminales 1 y l' del tubo de Franck-Hertz con la salida "6,3 V'V" de la fuen .te-~ei~1-imen1:aci6n 07532..93; ;~&~~p~~ente de filamentoIH q).t~Cf>[comp:f'.endid~ entonces por lio,r~gt}.A6p'.q.:J.i¡;~I).t~.e,,,,~2Q!}y .~/'::;¡,D_J,~i~r

.~(\.-.

'-..~.f~r;-:.'"

E.I\' ~Sf.o ~Jte~~iQ

.3.50

mA.

redu-

9,$r~:,# ~~ie,n1ie ~4e ~.f~~amen~~~;~~~élllq.9; _JJ:qq~r>~&.-~~en"."'C-~ 'tSJ!'n.'Ul>.. ,*'O'\A1:L'ur'~-e~'a', '::>'-i . ,"~O .0." -' ~::"'", y-,?"'I".">:;c-:-~~, ~'.'-var-.1a, -"R*~,\.q.i!j mDl~;qu~j.~

«>Q$~1:A

10kQ

-+ oo~

en

la rama.tibt'respdndiente a~. bor

.

o!0..250Y

°l~

I 16.3Y 07532.93

.~.~

pu~de

10Q

+u

07490.02

07544,93

,Fig~ 4: Esquema de conexi6n pa ra el experimento de Franck~ - ."Het?~i. ... ..'

Al va:ri.ar

F~(!k-Hertz. ~riente

.

:- .:-; .n:e:r se

'.

de- filamento,

p:resente

de

.

d~be te:

manJ..enerla

los. .l!mite-st

dent:ro de

bles;(O,3.A.~IH

:ra la med1c10n te

la co

admisi5(),4 A);.pa-

de

la co:rr1en-

si:rV;~: pOI'-ejemp).o el. instr;u

mento de medici6nmú~tiple"N 07021.00 (no iQdicado en 1as figu:ras)

.

La tensión de acele:r~ción U se obtiene en la salida "0-250 V-" de la fuente de alÜlentación 2.,.

~

:requiriéndose aun un diviso:r de tensi6n (potenciómetro de 10kD) .paI'a?el ajuste fino (conectán-

dose el polo negativo al borne 1 y el positivo al borne 2). Para la:medición-de la tensi6n U se emplea convenientemente un alcance de,medición de 30 V- o

bien de 100 V-e

.

Para la.medici6n'de la corriente colectora l'.sirve el amplificador de medici6n de corriente

cont'inua

~

(alcances

-.

de medi-

, ~.r-

\

~.

...

00.-< ~..

:.1

~

~

.~

-

"

.

..

: ít

.

"

"

"",

.,.

5.: D 1spnt:t'1 F ~. t"1.on,"'para1a:re alización, del ~~perimento de F:ranck-Hertz. Para mayo:r cla-

-,'.. :

ridad se ha conectado el filamento del tubo di:rectamente

ci6n: 0,2...500 nA),cuya entrada se conecta al electrodo colector a través de un cable blindado (conector central al borne 3, blindaje del cable al

(siJli resistencia

borne .

'"!..rÍJne;t;ro)a

la

~'1>-rJe ...lar! fuente

~t;C~ "'enda 1

~~

se:rie y ampe-

salida"

de

debería . ~.

6 ,3

V",,"

de conexi6n).

alimentación,

se:r .suficiente

~pract1ca. ~- ~).;" t .'

:

, ,

2

E}. b.ox;,.n.e,_$q~. ~e

uti¡iza

de tier:ra . 4 por

como

-pp¡o>rl~gativo en, las f~gu:ras 4'y.5.se, encuenj::ra al'~ismo po~encial b9mo el polo negati~o de'~l~ ~alida "0...250 V-"

interme.-,

d10 de un mangu1to con cordon '

'La tensi6n inversa U'entre el electrodo colector y la grilla puede obtenerse apa~tir de un acumulador de NiCd; para e,sto sirve u n a celda (apro x.:

1,2 V). El polo positivo ha .de conectarse al borne de . grr . lla 2 ,Y el polo negativo a¡ borne de tierra del amplifica.

.

-'--"1'"'

._,'

dor de medición

'continua..'.

,~~

U

t

.de

10

,

cón~iené utilizAr~~a fúenté de alimentación estabilizada:No '01,1J1J1.93~ como

'inversa

.fuent~pt1e.'tensión

variable.

:', ';i;.'.

,

-

Para un mont,~jedidacticamente

del

(~em-'

horno.:: .

tar relativamente . '.

'ca1iente. . .

una vez

la."conexión,

efectuada

'''

-""'

:\

~ .

230 .9C);' al to cal'el ~oton giratori~, ténga= se presen1:'e q1,1eés'te puede' es-

.

. TaJÍl.bi~n

f},.o de. ,:1;00 fJ:).~

'~"~\i~~~ '

péI'"a-t\1ramáxima .aproximadamente

variarse' ;-median1:e un

de tensión:,(reóstato

,..'

del boton g1.rato1'1.0

C10n

La tensd.ónin~rsa

puede

divisor

.,

para corriente

\'~; .. .. .

.

el tnbntaj e experimental queda 'listo pa-J;\a 'entrar. en' fu:ncionamiento, véase párrafo' 6.. .

cJ:aI"o(V4!~$~ .'"¡fig.. 5) conviene .colocar ei "-tubo'de 'Franék';'

.

Hertz..y

el..vo1:'tfÍnetrb'

-een~si:'órt..:dea:ceÍeracióri '"

paI'a'.la

5.2.

sobre

.

-

.

una mesa, portat1.l.

Se recom1.en

Auméntese lentamente la tensión de aceleración U y obsérves~ al mismo tiempo los máximos y mínimos de la corriente colectora I' que aparecen periodicamen .'te.' 'D,et~rmin~do la3diferencia .ent:re~las tenS1.ones de dos má

da ademas poner una plancha de asbesto debajo del horno. 5)

MA N E J O o";"

5.1.

.EXPf;!riJJlento

Puesta en 'm~rcha .

ximos:conseputivos, resulta siempr,e~thtro del margen de

El h~rno 5 se une":~;jf~~~( .: de ",.,:;~:!:.'f~F1-Vtud ~~~.¡ la ~edición) el corr1.ente al terna.i 'm~(} ...' el,.é':.B~éYg..J:9f¡t: IJ,~~.;N.(que..C'or.responde co;rdón. de conexióií~,,(~~~istra v, ?if".~a~'1:en§i:ó~'óé excitáción del

do de f~brica) :~~1i~.eIréi11Ífe frac!ar1.o; cont1.nua

el no

U. $'0'

es,:~

re:

nivel_?e

res~~ancia .

&.~J.:~pte u~~.,.J ;mercu~1()') .

d~..

-

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63 "Pl

del

.

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... . ., .'m':~¡~

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,::~~~'-r7.s~"',; . ;::p.'yarias'e~Ú,Í.tádos experimentad:es . .v.entaj"osos aun a., temperaturgs algo iilfe~1.ores .(hasta, :150 C) O superiores (hasta 2:20 °C').

paráme-

loS"

Temperatura del horno

Por 10 general se opera con temper~tura~de1 horno . ',' . o. . Q'= 160 200 C.' 'S1.n.~mbargo, en.'ciertos casos pued~ 1:ograr-

'''produ.j"~r~para tensi'o'llesde , ~celeración. demasiada' 'b"ajas,

y~iarse

INFLUENCIA DE LOS.. PARAME'TROS' EXPERIMENTALES

6)

bI'e~q4!,,}§i .aut;;se' sigue aume~ . t~QQ .1a ,tens ionsobt'epasar 'los' 50 pA, es .decir, el alcan-

-de~~rán

.

'cuando el fenómeno de interruE 'ción se Rroduce justamente entre,el ajuste y la lectura de la tensi6n.

La

.

"~ 'corrlente' 'colec'tora. aumen~a o.., ;;' """que consta .de: ..' .~ .; "T¡,bo; deF-%lancJI}...U

. elegido.,

..

'\!-~:::~

tc;I}do la tensión

que un má

)cimo ..con"enierftemente

(' ":,;:.