ELFT HÍRADÓ

[Szommer Peter <szpl AT metal.elte.hu>]

ELTE Fizikai Intézet

                               ORTVAY KOLLOKVIUM
                                
                    2013. október 3., csütörtök, 15:00-kor
                Az ELTE Pázmány Péter s. 1/A alatti épületében
                           földszinti 0.81 előadóban

                                Donkó Zoltán
                            (MTA Wigner FK SZFI)

                    ,,Franck-Hertz kísérlet: 100 éve és ma"

Kivonatos ismertetés:
Franck és Hertz 1914-ben publikált kísérlete [1] fontos bizonyítékot adott az 
atomi energiaszintek kvantáltságára. Megmutatták, hogy Hg gőzben egy adott 
kritikus energia alatt az elektronok csak rugalmasan szóródnak, a kritikus 
energiát elérve viszont rugalmatlan ütközések is lejátszódnak. Az elmúlt 
évtizedekben a Franck-Hertz kísérlet számos modernebb változatát valósították 
meg, a megfigyelések magyarázata viszont alapvetően megmaradt az elektronok 
mozgásának naív képénél. Bár történtek kezdeményezések a kinetikus elméletnek 
megfelelő leírásra [2], ezek viszont idealizált módon tekintettek a kísérleti 
összeállításokra. Munkánk célja egy olyan modern és vákuumtechnikailag tiszta 
kísérleti berendezés felépítése volt, ahol a fotoemisszió jelenségét használjuk
szabad elektronok keltésére és elkerülhető a gáz sűrűségének térbeli 
változása, ami a termikus emisszióra alapuló kísérletekben mindig jelen van. 
Méréseinket argon gázban végeztük, széles nyomástartományban [3]. A kísérletek 
pontos leírására kifejlesztettünk egy részecskeszimulációs programot, amely 
részletes képet ad az elektronok kinetikájáról. A Franck-Hertz karakterisztikák
mellett térbeli febontással meghatároztuk az elektronok sűrűségét és 
sebességeloszlás függvényét, a különböző ütközési folyamatok sebességét.

Köszönetnyilvánítás: ezúton is szeretném megköszönni szerzőtársaim, Magyar 
Péter és Korolov Ihor munkáját.

[1] J. Franck and G. Hertz, Verh. Dtsch. Phys. Ges. 16 (1914) 457
[2] F. Sigeneger, R. Winkler, R. E. Robson, Contrib. Plasma Phys. 43 (2003) 
178
[3] P. Magyar, I. Korolov, Z. Donkó, Phys. Rev. E 85 (2012) 056409