•
Röhre keinen mechanischen Belastungen aus-
setzen. Anschlussdrähte nicht verbiegen. Glas-
bruch- und damit Verletzungsgefahr.
•
Bei Glasbruch und austretendem Quecksilber,
sind die Sicherheitsvorschriften zum Umgang
mit Quecksilber zu beachten.
Vorsicht Verbrennungsgefahr! Ofenwände und
Sichtfenster erreichen im Betrieb 160° C bis 240° C.
•
Heizofen auf eine hitzeunempfindliche Unter-
lage stellen.
•
Im Betrieb Heizofen nur an isoliertem Trage-
griff transportieren.
•
Vor dem Abbau des Experiments Gerät abküh-
len lassen.
2. Beschreibung
Die Franck-Hertz-Röhre mit Quecksilberfüllung
dient zum Nachweis der gequantelten Energieab-
gabe freier Elektronen beim Zusammenstoss mit
Quecksilberatomen sowie zur Bestimmung der
Anregungsenergie der Quecksilber-Resonanzlinie
1
3
(6
S
– 6
P
) mit 4,9 eV.
0
1
Franck-Hertz-Röhre auf Frontplatte
Die Franck-Hertz-Röhre ist eine hoch evakuierte
Elektronenröhre mit Quecksilberfüllung und plan-
parallelem Elektrodensystem zur Vermeidung von
Feldverzerrungen bestehend aus indirekt geheizter
Oxidkatode mit Lochblende zur Homogenisierung
des elektrischen Feldes, netzförmiger Anode und
einer Auffängerelektrode. Um eine hohe Stoßwahr-
scheinlichkeit zu erhalten, ist der Abstand zwischen
Katode und Anode groß gewählt (8 mm) gegenüber
der mittleren freien Weglänge in der Hg-
Atmosphäre (bei ca. 180° C). Der Abstand zwischen
Anode und Auffängerelektrode ist dagegen klein
gehalten. In der Höhe der Netzanode ist eine Er-
dungsschelle angebracht, die störende Einstreuun-
gen verhindert. Die Röhre ist auswechselbar auf die
Frontplatte des Heizofens montiert. Auf der Front-
platte befinden sich die keramisch isolierten An-
schlussbuchsen und das Röhrensymbol. Die Franck-
Hertz-Röhre ist so montiert, dass die ganze Röhre
einschließlich der Anschlussdrähte auf eine kon-
stante Temperatur kommt. Dies ist erforderlich,
weil sich die Dampfdichte des Quecksilbers stets
nach der kältesten Stelle der Röhre einstellt. Leck-
ströme über die heiße, ionenleitende Glaswand
werden durch einen Schutzring aus Sinterkorund
verhindert. Zwischen der Anschlussbuchse für die
Beschleunigungsspannung und der Anode der
Röhre ist ein Begrenzungswiderstand (10 kOhm)
fest eingebaut. Durch ihn ist die Röhre geschützt,
sollte es bei einer zu hohen Spannung zu einem
Durchzünden kommen. Der Spannungsabfall an
diesem Widerstand kann bei der Messung vernach-
lässigt werden.
Heizofen
Der Heizofen dient zur Einstellung des Dampf-
drucks in der Franck-Hertz-Röhre mit Hg-Füllung.
Er besteht aus einem pulverlackierten Stahlblech-
gehäuse mit zwei Sichtfenstern. Die Frontplatte
wird mittels sechs Rändelschrauben am Gehäuse
befestigt. Die Beheizung des Ofens geschieht über
eine Heizschlange im Boden des Ofens und wird
mittels eines eingebauten Thermostat geregelt
(Bimetallschalter). Die Einstellung der Temperatur
erfolgt mit einem Drehknopf. Im Deckel befindet
sich eine Öffnung mit Klemmfederhalterung für ein
Thermometer.
Am Heizofen können die Franck-Hertz-Röhre mit
Frontplatte
(U8482180)
Resonanzfluoreszenz-Röhre
(U8482260) befestigt werden.
Das Gerät U8482150-115 ist für eine Netzspannung
von 115 V (±10 %) ausgelegt, U8482150-230 für 230
V (±10 %).
2.1 Lieferumfang
1 Franck-Hertz-Röhre mit Quecksilberfüllung auf
Frontplatte
1 Heizofen ohne Frontplatte
3. Technische Daten
Franck-Hertz-Röhre
Heizung:
Gitterspannung:
Gegenspannung:
Betriebstemperatur:
Abmessungen der Röhre: ca. 130 mm x 26 mm Ø
Masse:
Heizofen
Betriebsspannung:
Temperaturbereich:
Temperaturschwankungen
gemessen am Glaskolben
der Röhren:
Abmessungen:
Masse:
Zur Durchführung des Versuchs sind folgende Gerä-
te zusätzlich erforderlich:
1 Betriebsgerät zum
Franck-Hertz-Versuch
1 Digital-Thermometer, 1 Kanal
1 Tauchfühler NiCr-Ni Typ K
2
und
die
mit
Frontplatte
4 bis 12 V AC/DC
0 bis 70 V
ca. 1,5 V
ca. 200° C
ca. 380 g
siehe Gehäuserückseite
160° C - 240° C
ca. ±5° C
ca. 160 x 150 x 240 mm
ca. 3,5 kg
4. Bedienung
U8482130
Natrium-
3
U11817
U11854