3B SCIENTIFIC PHYSICS U8482150 Instrucciones De Uso página 15

4. Utilizzo
Per l'esperimento sono inoltre necessari i seguenti
apparecchi:
1 Apparecchio per l'esperimento di Franck- Hertz
1 Termometro digitale, 1 canale
1 Sensore a immersione NiCr-Ni Tipo K
1 Oscilloscopio analogico, 2 x 35 MHz
1 Cavo ad alta frequenza, 1 m
2 Cavi ad alta frequenza, connettore BNC/4 mm
•
Lasciare inizialmente il forno e l'apparecchio
disinseriti e collegare tra loro gli ingressi e/o le
uscite A, H e K.
•
Collegare l'uscita M del tubo Franck-Hertz con
l'ingresso corrispondente
mediante il cavo ad alta frequenza.
•
Collegare l'uscita
dell'apparecchio all'ingresso Y e l'uscita "
UB/10 x-out" all'ingresso X dell'oscilloscopio.
•
Introdurre il sensore a immersione NiCr-Ni
attraverso l'apertura superiore del forno e
fissarlo in modo che la sua punta tocchi il tubo
di Franck-Hertz.
•
Ruotare tutte le manopole di regolazione verso
sinistra fino alla battuta.
•
Attivare il forno, impostare una temperatura di
circa 130 C e attendere fino a quando il tubo
non si sarà riscaldato (circa 5-10 minuti).
•
Impostare una tensione di accensione di 6 V - 7
V. Dopo l'applicazione della tensione di
accensione, il catodo indirettamente riscaldato
richiederà un periodo di riscaldamento di circa
1:30 min.
•
Attivare l'apparecchio,
l'interruttore a levetta "Man/ Ramp, 50 Hz" su
"Rampe" e aumentare lentamente la tensione
di accelerazione fino a 30 V.
•
Azionare l'oscilloscopio in modalità XY con le
impostazioni x = 0,5 V/Div e y = 1 V/Div.
•
Osservare la formazione dei primi valori
massimi della curva di Franck-Hertz sullo
schermo dell'oscilloscopio.
•
Impostare i parametri
accelerazione, riscaldamento catodo, forza
controelettromotrice e ampiezza, in modo che
si formi una curva con valori massimi e minimi
marcati.
•
Aumentare ancora la tensione di accensione e
osservare il raggiungimento di ulteriori valori
massimi.
•
La tensione di accelerazione deve però essere
aumentata solo fino ad un livello che permetta
U8482130
U11817
U11854
U11175
U11255
U11257
dell'apparecchio
"FH Signal y-out"
posizionare
di tensione di
di evitare il verificarsi di scariche indipendenti
nel tubo, poiché la ionizzazione d'urto
disturberebbe la curva.
La procedura descritta è una procedura di
impostazione generale. Poiché il tubo di Franck-
Hertz viene realizzato manualmente, i parametri
ottimali di ciascun
notevolmente. L'indicazione dei valori corretti è
riportata nel protocollo di misurazione fornito in
dotazione con i tubi.
A seconda della tensione di accelerazione, la
corrente del raccoglitore presenta valori massimi e
minimi equidistanti e periodicamente ricorrenti. La
distanza tra i valori massimi è di 4,9 V. Tra i catodi
e gli anodi dei tubi è presente un potenziale di
contatto di 2 V, il quale fa sì che il primo valore
massimo sia di circa 7 V.
Analisi della curva di Franck-Hertz:
Per l'analisi precisa della curva di Franck-Hertz è
necessario disporre anche di un registratore X-Y e
di un voltmetro digitale. A questo scopo è
indispensabile determinare il valore assoluto del
flusso di elettroni. Sullo schermo dell'oscilloscopio
dovrebbe essere stata impostata una curva di
Franck-Hertz con valori massimi molto marcati.
•
Posizionare l'interruttore a levetta "Man-
Ramp/50 Hz" su "Man".
•
Ruotare a sinistra la manopola della tensione
di accelerazione fino alla battuta (U
•
Per misurare la tensione di accelerazione,
collegare anche un voltmetro digitale alle
prese "A" e "K" dell'apparecchio.
•
Al posto dell'oscilloscopio
registratore X-Y.
•
Attivare il registratore X-Y e impostare i due
assi del registratore su un'amplificazione di 1
V/cm.
Nota: La tensione di accelerazione sull'uscita del
segnale (segnale del registratore) è ridotta di un
fattore 10. Sul voltmetro digitale, l'intera tensione
di accelerazione viene tuttavia misurata tra le
prese "A" e "K".
•
Variare l'amplificazione sul registratore in
modo tale che si formi una curva Franck-Hertz
a tutto foglio.
•
A questo punto, aumentando lentamente e
costantemente la tensione di accelerazione U
è possibile registrare una curva di Franck-Hertz
e rilevare le posizioni precise dei valori
massimi e minimi con il voltmetro digitale.
3
tubo possono variare
= 0 V).
B
collegare il
,
B