Atomun Uyarılması Ramazan Hoca
Franck-Hertz Deneyi
1914 yılında gerçekleştirilen Franck-Hertz deneyi ile atomların enerji seviyelerinin kesikli olduğu kanıtlanmıştır. Bu deneyle elektronların belirli enerji seviyelerinde bulunduğu gösterilmiş ve Bohr atom modeli desteklenmiştir.
Franck-Hertz deney düzeneğinde (Şekil: 4.12) katot ışını tüpü, düşük basınçlı cıva buharı ile doludur. Düzenek tüpün bir ucunda ısıtıldığında elektron saçan bir flaman ile diğer ucun yüzeyinde oluşan elektronları toplayan metal plakadan oluşur. Bu ikisinin arasına elektronları hızlandırmak için bir ızgara yerleştirilmiştir. Flaman ve ızgara arasında uygulanan VH hızlandırıcı gerilim sayesinde oluşan elektrik alan etkisinde flamandan ayrılan bir elektron hızlanarak ızgaradan geçer. Izgarayı geçen elektronlar yavaşlatıcı gerilim altında yavaşlayarak plakaya ulaşır ve akım oluşur. Hızlandırıcı potansiyel farkı artırıldığında ampermetreden okunan akım şiddeti artar. Ancak hızlandırıcı potansiyel farkı yaklaşık 4,9 eV değerine ulaştığında artması beklenen akımda düşüş meydana gelir. Bunun nedeni cıva buharı içerisinde hareket eden elektronların cıva atomları ile esnek olmayan çarpışma yapıp atomları uyarmaları sonucunda kinetik enerjilerinin bir kısmını kaybetmeleridir. Akımda meydana gelen düşüşün hızlandırıcı potansiyel farkı arttıkça tekrarlandığı görülür. Bu da atomun her seviyedeki enerjiyi değil, belli değerlere karşılık gelen enerjileri aldığını gösterir.
Yapılan deney sonucunda cıva atomunun soğurduğu enerji miktarları hesaplanmış ve cıva atomuna ait enerji seviyeleri Şekil 4.13’teki gibi belirlenmiştir. Deney başka maddeler için de tekrarlanmış ve bütün atomların enerji seviyelerinin kesikli olduğu ve atomun cinsine bağlı olarak farklılaştığı kanıtlanmıştır.
