5.4. Атом

Как было показано выше, энергия частицы в потенциальном поле принимает дискретные значения, кратные квантовому числуn(см.5.24). Дискретность энергетических уровней в атоме была подтверждена опытами Франка и Герца (рис.5.7).

G

а)

Рис.5.7

Трубка заполнялась разряженными парами ртути 1 мм рт. ст. На сетку подавалось задерживающее напряжение0,5 В. Снималась зависимость анодного токаI_аот напряжения между катодом К и анодом А. Ход кривой на рис.5.7, б объясняется следующим. Электроны в трубке могут испытывать с атомами ртути упругие или неупругие столкновения. При неупругих столкновениях электрон отдает часть своей энергии атому ртути и, будучи «ослабленным», он захватывается сеткой (токI_апродолжает спадать). Затем при Е_к> 5,4 эВ ток начинает расти. В дальнейшем электрон с большей энергией может испытывать по несколько неупругих столкновений с атомами, отдавая им ΔЕ, равные 4,9; 9,8; 14,7 эВ и т.д. энергии. Таким образом, было доказано, что атомы могут поглощать не любую энергию, а определенными порциями, т.е. было доказано существование в атомахдискретных энергетических уровней. Точно также они могут излучать энергию определенными порциями, о чем свидетельствует линейчатые спектры газов.