Die in der Schule genutzte FRANCK-HERTZ-Röhre mit \(\rm{Ne}\) hat neben den Anschlüssen für Beschleunigungs- und Gegenspannung einen weiteren Anschluss für die sogenannte Absaugspannung. Sie wird zwischen Kathode und einem nahe daran liegenden Gitter angelegt und bewirkt, dass die Elektronen sehr schnell aus der Ladungswolke, die sich ansonsten um die geheizte Kathode herum ausbildet, entfernt werden.
Aufbau und Durchführung
- Klicke das Bedienfeld des Steuergeräts an und vergrößere es dadurch.
- Stelle den linken Wahlschalter auf dem Bedienfeld auf \(U_1\).
- Wähle mit dem kleinen Drehregler links davon die gewünschte Absaugspannung zwischen \(1{,}30\,\rm{V}\) und \(1{,}90\,\rm{V}\).
- Starte (nach einem evtl. notwendigen "RESET") die automatische Messung durch Einstellen des Drehknopfs auf "AUTO".
- Beobachte die sich ergebende Messkurve.
- Du kannst nun die Absaugspannung ändern und weitere Messkurven aufnehmen.
- Im vergrößerten Monitorbild kannst du die Messwertkurven durch "CLR" löschen und zum Messen von Abständen über \(\Delta U_2\) vertikale Hilfslinien einblenden, von denen beide verschoben werden können.
Abb. 2 Franck-Hertz-Versuch (Ne) – Einfluss der Saugspannung (© 2020, Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)
Beobachtung
Aufgabe
Nimm die Messkurven für unterschiedliche Absaugspannungen auf.
Beschreibe die Gemeinsamkeiten und die Unterschiede zwischen den Kurven mit wachsender Absaugspannung.
Ergebnis
Aufgabe
Schließe aus den verschiedenen Messkurven, welchen Vorteil der Aufbau der originalen FRANCK-HERTZ-Röhre mit Absaugspannung gegenüber den häufig verwendeten vereinfachten Variante ohne Absaugspannung bietet.
Hinweis: Aufgabenstellungen und Lösungen nach: Franck-Hertz-Versuch mit Ne - Einfluss der Absaugspannung (© 2020 Freie Universität Berlin | AG Didaktik der Physik in Zusammenarbeit mit QUA-LiS NRW)