ஃபிராங்க் மற்றும் ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனையை சந்திக்கவும்

அது என்ன தெரியுமா ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனை? இது 1914 ஆம் ஆண்டு முதன்முறையாக ஜேம்ஸ் ஃபிராங்க் மற்றும் குஸ்டாவ் லுட்விக் ஹெர்ட்ஸ் ஆகிய விஞ்ஞானிகளால் மேற்கொள்ளப்பட்ட ஒரு ஆய்வு ஆகும், இதன் நோக்கம் அணுக்களில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் மட்டங்களை அளவிடுவதாகும்.

ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனை

ஃபிராங்க் மற்றும் ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனை

ஹெர்ட்ஸின் சோதனையானது போரின் அணுவின் குவாண்டம் மாதிரியை உறுதிப்படுத்த முடிந்தது, அணுக்கள் குவாண்டா எனப்படும் குறிப்பிட்ட அளவிலான ஆற்றலை மட்டுமே உறிஞ்சும் திறன் கொண்டவை என்பதை நிரூபித்தது. அந்த காரணத்திற்காக, இது குவாண்டம் இயற்பியலுக்கான இன்றியமையாத சோதனைகளில் ஒன்றாகும். இந்த ஆராய்ச்சியின் காரணமாக, ஃபிராங்க் மற்றும் ஹெர்ட்ஸ் ஆகியோருக்கு 1925 இல் இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது.

வரலாறு, ஹெர்ட்ஸ் யார்?

1913 ஆம் ஆண்டில், நீல்ஸ் போர் அணுவின் புதிய மாதிரியின் இருப்பை ஆதரித்தார், பின்னர் அது போர் அணு மாதிரி, மற்றும் எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் இருப்பை முன்மொழிந்தது, இது ஒரு மாதிரியாக இருந்தது ரதர்ஃபோர்ட் அணு மாதிரி, ஒரு கிரக அமைப்பு போன்றது. அவரது மாதிரியுடன் அவர் நான்கு போஸ்டுலேட்டுகளை முன்மொழிந்தார், அவற்றில் ஒன்று எலக்ட்ரான்களின் சுற்றுப்பாதைகளின் அளவோடு தொடர்புடையது.

இந்த வழியில், முதல் சோதனைகள் இந்த அளவை சரிபார்க்க முடியும். முதல் சோதனைகளில், ஒளி பயன்படுத்தப்பட்டது, ஏனெனில் அந்த நேரத்தில் ஒளியின் அளவு ஆற்றலால் ஆனது என்று அறியப்பட்டது. இந்த காரணத்திற்காக, சுற்றுப்பாதைகளின் அளவீடுகளின் முடிவுகள் மற்றும் அணுவின் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் நிலைகளின் அளவீடு ஆகியவற்றின் முடிவுகள் ஒளியின் அளவீட்டில் மட்டுமே தோன்றியதாக போர் விமர்சிக்கப்படுகிறது.

1914 ஆம் ஆண்டில், அணுக்களின் அயனியாக்கம் ஆற்றல்களில் பணிபுரிந்த ஃபிராங்க் மற்றும் ஹெர்ட்ஸ், பாதரச அணுவின் ஆற்றல் அளவைப் பயன்படுத்தி ஒரு பரிசோதனையை உருவாக்கினர். அவரது சோதனையானது எந்த ஒளியையும் பயன்படுத்தாமல் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் பாதரச அணுக்களை மட்டுமே பயன்படுத்தியது. போர் இவ்வாறு தனது அணு மாதிரியின் மறுக்க முடியாத நிரூபணத்தைப் பெற்றார்.

நடைமுறையில் ஹெர்ட்ஸின் சோதனை

முதலில், ஆற்றல் மட்டங்களின் அளவைக் காட்ட, அவர்கள் ஒரு ட்ரையோடைப் பயன்படுத்தினர், இது ஒரு கேத்தோட், ஒரு துருவப்படுத்தப்பட்ட கட்டம் மற்றும் ஒரு அனோட் ஆகியவற்றால் ஆனது, இது ஒரு வெற்றிடக் குழாய்க்குள் ஒரு எலக்ட்ரான் கற்றை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது. .

எலக்ட்ரான்கள் வைத்திருக்கும் இயக்க ஆற்றலுக்கு ஏற்ப அனோடால் பெறப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் மாற்றத்தை அவர்கள் அளவிடத் தொடர்ந்தனர், இதனால் மோதல்கள் ஏற்பட்ட தருணத்தில் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் இழப்பைக் கண்டறிய முடிந்தது.

பொருள்

ட்ரையோட் குழு பாதரசம் கொண்ட கண்ணாடி காப்ஸ்யூலுக்குள் இருந்தது. வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் இந்த பரிசோதனையை மேற்கொள்வது சாத்தியம் மற்றும் இந்த முடிவுகளை அறை வெப்பநிலையில் ஒரு அளவீட்டுடன் ஒப்பிடுவது முக்கியம், அதில் பாதரசம் திரவ நிலையில் இருக்கும்.

பாதரசத்தை 630 K வெப்பநிலையில் சூடாக்கினால், அது வாயுவாக மாறும். ஆனால் அந்த வெப்பநிலையை அடைவதைத் தவிர்க்க, காப்ஸ்யூலின் உள்ளே குறைந்த அழுத்தத்துடன் வேலை செய்ய முடியும், மேலும் அதை 100 முதல் 200 டிகிரி செல்சியஸ் வரையிலான வெப்பநிலையில் சூடாக்கலாம்.

எலக்ட்ரான்கள் பிரித்தெடுக்கப்படுவதற்கும், நீங்கள் தொடர்புடைய வேகத்தை அடைவதற்கும், மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும், இது கேத்தோடிற்கும் கட்டத்திற்கும் இடையில் அமைந்திருக்கும், இது ஒரு முடுக்கம் மின்னழுத்தமாக இருக்கும். ரேடியோ அலைகள். அதே வழியில், எலக்ட்ரான்களின் வேகத்தை குறைக்க, எதிர் திசையில், நேர்மின்முனை மற்றும் கட்டத்திற்கு இடையில் ஒரு மின்னழுத்தத்தை வைப்பது சுவாரஸ்யமாக இருக்கும்.

ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனையின் முடிவுகள்

என விளக்கப்பட்டுள்ளது ஹெர்ட்ஸ் வாழ்க்கை வரலாறு, இந்த பரிசோதனையின் முடிவு என்னவென்றால், அனோட் வெளியீட்டில் வைக்கப்படும் மின்னோட்டம்-மின்னழுத்த மாற்றியின் விளைவாக ஏற்படும் சாத்தியமான வேறுபாடு, எலக்ட்ரான்களின் பிரித்தெடுக்கும் திறன் வேறுபாட்டுடன் எவ்வாறு உருவாகிறது என்பதை பிரதிநிதித்துவப்படுத்த முடியும். கேத்தோடு.

மிகவும் பிரபலமான ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் ஃபிராங்க் சோதனைகள்

குறைந்த சாத்தியமான வேறுபாடுகளைப் பெற, 4,9 V வரை, குழாயின் வழியாக பாயும் மின்னோட்டம் அதிகரிக்கும் சாத்தியக்கூறு வேறுபாட்டுடன் சீராக அதிகரிக்கிறது. அதிக மின்னழுத்தத்துடன் குழாயில் மின்சார புலம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் முடுக்கம் கட்டத்தை நோக்கி அதிக சக்தியுடன் இழுக்கப்படும். இந்த வழக்கில், 4,9 வோல்ட்களில், மின்னோட்டம் திடீரென குறைகிறது, கிட்டத்தட்ட பூஜ்ஜியத்திற்குத் திரும்புகிறது.

மின்னழுத்தம் தொடர்ந்து அதிகரித்தால், 9.8 வோல்ட் அடையும் வரை, மின்னோட்டம் சீராக அதிகரிக்கும், இது மின்னோட்டத்தின் முதல் அளவை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும், மேலும் 9.8 வோல்ட்டில் இதேபோன்ற திடீர் வீழ்ச்சி ஏற்படுவதை நாம் காணலாம். ஏறக்குறைய 4.9 வோல்ட் அதிகரிப்புக்கான இந்தத் தொடர் மின்னோட்டத் துளிகள் குறைந்தது 100 வோல்ட்டுகளின் சாத்தியக்கூறுகளைக் கவனிக்கத்தக்க வகையில் வைத்திருக்கும்.

ஹெர்ட்ஸ் பரிசோதனையின் முடிவுகளின் விளக்கம்

ஃபிராங்க் மற்றும் ஹெர்ட்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் மீள் மோதல் மற்றும் உறுதியற்ற மோதல் நிலைமைகளின் கீழ் தங்கள் சோதனைகளை விளக்க முடிந்தது. குறைந்த ஆற்றல்களில், முடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் மிதமான அளவு இயக்க ஆற்றலை மட்டுமே பெற்றன. கண்ணாடிக் குழாயில் பாதரச அணுக்களை எதிர்கொண்டபோது, ​​அவை மீள் மோதல்களை மட்டுமே செய்தன.

குவாண்டம் இயக்கவியலின் கணிப்பில் இருப்பதற்கான காரணத்தை இது கொண்டுள்ளது, இது அதிக ஆற்றல் அடுக்கில் கூறப்பட்ட அணுவுடன் பிணைக்கப்பட்ட எலக்ட்ரானைத் தூண்டுவதற்குத் தேவையான மதிப்பை மோதலின் ஆற்றல் மீறும் வரை அணுவால் எந்த ஆற்றலையும் உறிஞ்சும் திறன் இல்லை என்பதைக் குறிக்கிறது.

மீள் மோதல்களுக்கு மட்டும், கணினியில் உள்ள இயக்க ஆற்றலின் முழுமையான அளவு அப்படியே இருக்கும். எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த பாரிய அணுக்களை விட ஆயிரம் மடங்கு இலகுவான வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருப்பதால், பெரும்பாலான எலக்ட்ரான்கள் அவற்றின் இயக்க ஆற்றலைத் தக்கவைத்துக்கொண்டன. ஹெர்ட்ஸ் அலைகள். அதிக சாத்தியக்கூறுகள் கட்டத்திலிருந்து மின்முனைக்கு அதிக எலக்ட்ரான்களை இயக்கி, முடுக்கம் திறன் 4.9 வோல்ட் அடையும் வரை, கவனிக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்தை அதிகரிப்பதில் வெற்றி பெற்றது.

பாதரச அணுவின் மிகக் குறைந்த மின்னணு தூண்டுதல் ஆற்றலுக்கு 4,9 எலக்ட்ரான் வோல்ட் (eV) தேவைப்படுகிறது. முடுக்கும் சக்தி 4.9 வோல்ட்களை எட்டிய நிலையில், ஒவ்வொரு இலவச எலக்ட்ரானும் சரியாக 4.9 eV இயக்க ஆற்றலை உறிஞ்சி, அந்த வெப்பநிலையில் அதன் ஓய்வு ஆற்றலை விட, கட்டத்தை அடையும் நேரத்தில்.

இந்த காரணத்திற்காக, ஒரு பாதரச அணுவிற்கும் இலவச எலக்ட்ரானுக்கும் இடையிலான மோதல் அந்த நேரத்தில் உறுதியற்றதாக இருக்கும், அதாவது, பாதரச அணுவைக் கொண்ட எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் மட்டத்தை உற்சாகப்படுத்துவதன் மூலம் இலவச எலக்ட்ரானின் இயக்க ஆற்றலை சாத்தியமான ஆற்றலாக மாற்ற முடியும். . அதன் அனைத்து இயக்க ஆற்றலும் இழக்கப்படும் போது, ​​கட்டற்ற எலக்ட்ரானால் தரை மின்முனையில் உள்ள சிறிய எதிர்மறை சக்தியை கடக்க முடியவில்லை, மேலும் மின்னோட்டம் வேகமாக குறைகிறது.

மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​எலக்ட்ரான்கள் ஒரு உறுதியற்ற மோதலை உருவாக்குகின்றன, அவற்றின் இயக்கத் திறனை 4.9 eV இழக்கின்றன, ஆனால் பின்னர் முடுக்கப்பட்ட நிலையில் இருக்கும். இந்த வழியில், முடுக்கம் திறன் அதிகரிக்கும் போது அளவிடப்படும் மின்னோட்டம் மீண்டும் உயர்கிறது, 4.9 V இல் இருந்து தொடங்கி 9.8 V ஐ அடையும் போது, ​​நிலைமை மீண்டும் மாறுகிறது.

அந்த நேரத்தில், ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் இரண்டு மெர்குரி அணுக்களை உற்சாகப்படுத்த நிர்வகிக்கும் இரண்டு உறுதியற்ற மோதல்களின் ஒரு பகுதியாக இருக்க தேவையான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, பின்னர் அவற்றின் அனைத்து இயக்க ஆற்றலையும் இழக்கிறது. கவனிக்கப்பட்ட மின்னோட்டம் குறைவதை இது விளக்குகிறது. 4.9 வோல்ட் இடைவெளியில், இந்த செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் நிகழும், ஏனெனில் எலக்ட்ரான்கள் மேலும் நெகிழ்வற்ற மோதலை அனுபவிக்கும்.


கருத்து தெரிவிப்பதில் முதலில் இருங்கள்

உங்கள் கருத்தை தெரிவிக்கவும்

உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரி வெளியிடப்பட்ட முடியாது. தேவையான புலங்கள் குறிக்கப்பட்டிருக்கும் *

*

*

  1. தரவுக்கு பொறுப்பு: ஆக்சுவலிடாட் வலைப்பதிவு
  2. தரவின் நோக்கம்: கட்டுப்பாட்டு ஸ்பேம், கருத்து மேலாண்மை.
  3. சட்டபூர்வமாக்கல்: உங்கள் ஒப்புதல்
  4. தரவின் தொடர்பு: சட்டபூர்வமான கடமையால் தவிர மூன்றாம் தரப்பினருக்கு தரவு தெரிவிக்கப்படாது.
  5. தரவு சேமிப்பு: ஆக்சென்டஸ் நெட்வொர்க்குகள் (EU) வழங்கிய தரவுத்தளம்
  6. உரிமைகள்: எந்த நேரத்திலும் உங்கள் தகவல்களை நீங்கள் கட்டுப்படுத்தலாம், மீட்டெடுக்கலாம் மற்றும் நீக்கலாம்.