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4. Utilização
Para a execução da experiência são necessários os
seguintes aparelhos adicionais:
1 aparelho de operação de Franck-Hertz U8482130
1 termômetro digital, 1 canal
1 sensor de imersão NiCr-Ni tipo K
1 osciloscópio analógico, 2 x 35 MHz
1 cabo HF, 1 m
2 cabos HF, conector BNC de 4-mm
•
Deixar primeiro o forno e o aparelho de
operação desligados e ligar as entradas e
saídas A, H e K entre elas.
•
Conectar a saída M do tubo de Franck-Hertz
por
meio
do
correspondente.
•
Conectar a saída „FH Signal y-out" no aparelho
de operação e a entrada Y e a saída „UB/10 x-
out" na entrada X do osciloscópio.
•
Introduzir o sensor NiCr-Ni através da abertura
superior do forno de aquecimento e fixá-lo
com a pinça de modo que a sua extremidade
toque o tubo de Franck-Hertz.
•
Girar todos os botões de ajuste para a esquerda
até o fim.
•
Ligar
o
forno
temperatura de aproximadamente 130° C e
esperar que o tubo esteja aquecido (cerca de 5
a 10 minutos).
•
Ajustar a tensão de aquecimento em 6 V - 7 V.
O cátodo indiretamente aquecido requer um
tempo de aquecimento de aproximadamente
1:30 min.
•
Ligar o aparelho de operação, colocar o
comutador "Man/ Ramp, 50 Hz" na posição
„Rampe" e elevar lentamente a tensão de
aceleração a 30 V.
•
Operar o osciloscópio no modo XY com o ajuste
x = 0,5 V/Div e y = 1 V/Div.
•
Observar o surgimento da primeira máxima da
curva de Franck-Hertz na tela do osciloscópio.
•
Ajustar os parâmetros tensão de aceleração,
aquecedor
do
amplitude, de modo que surja uma curva com
máximas e mínimas bem definidas.
•
Continuar
aumentando
aquecimento e observar a formação de outras
máximas.
•
Porém, só elevar a tensão de aceleração de
modo que não ocorra qualquer descarga
espontânea, já que a ionização repentina
destruiria a curva.
O método descrito é um procedimento geral de
ajustes. Sendo que o tubo de Franck-Hertz é
U11817
U11854
U11175
U11255
U11257
cabo
HF
com
entrada
aquecedor,
ajustar
cátodo,
contra-tensão
a
tensão
fabricado à mão, existem diferenças muito grandes
entre os parâmetros ideais dos diferentes tubos.
Um ponto de referência para bons valores é
oferecido pelo protocolo de medição incluído no
fornecimento.
A corrente do captador apresenta máximas e
mínimas eqüidistantes de recorrência periódica em
função da tensão de aceleração. O intervalo entre
as máximas é de 4,9 V. No tubo, há entre o cátodo
e o ânodo um contra-potencial de 2 V. Esta é a
razão pela qual a primeira máxima se encontra em
aproximadamente 7 V.
Análise da curva de Franck-Hertz:
Para uma análise precisa da curva de Franck-Hertz
são necessários um registrador X-Ye um voltímetro
digital. Para isto não é indispensável determinar o
valor absoluto da corrente de elétrons. Na tela do
osciloscópio deveria ter sido ajustada uma curva de
Franck-Hertz com máximas bem definidas.
•
Colocar o comutador "Man-Ramp/50 Hz" na
posição "Man".
•
Girar o botão de ajuste da tensão de aceleração
até bloquear à esquerda (U
•
Conectar adicionalmente um voltímetro digital
nos conectores "A" e "K" do aparelho de
operação para a medição da tensão de
uma
aceleração.
•
em vez do osciloscópio, conectar o registrador
X-Y.
•
Ligar o registrador X-Y e ajustar ambos eixos do
registrador a uma ampliação de 1 V/cm.
Observação: a tensão de aceleração na saída de
sinal (sinal do registrador) está reduzida a num
fator 10. No voltímetro digital, porém é medida a
tensão de aceleração total nos conectores "A" e
"K".
•
Variar a amplificação no registrador de modo
que surja uma curva de Franck-Hertz que
preencha toda a folha.
•
Através de um lento e contínuo aumento da
tensão de aceleração
registrar uma curva de Franck-Hertz e
determinar a máxima e a mínima com o
e
voltímetro digital.
de
3
= 0 V).
B
U
pode-se agora
B
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