Experimento de Frank Hertz

Universidade Federal de São Carlos
Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia
Departamento de Física

Física Moderna Experimental

Experimento de Frank-Hertz

Carim Tho
Franciele Sampaio
Luana Vilela

RA: 386375
RA: 400505
RA: 386308

Física Moderna Experimental – Turma D
Professor: Sérgio Mergulhão

1. Objetivo
Demonstrar a quantização da energia através do espalhamento inelástico de elétrons por um gás monoatômico e medir a primeira energia de excitação do átomo utilizando uma reprodução da experiência de Frank e Hertz.

2. Resumo
Nesta prática foi reproduzido o experimento de Franck- Hertz para o mercúrio, onde o aparato utilizado possuía um sistema de aquisição de dados automatizado.
Observou-se as curvas da corrente reversa (IS) em função da tensão no ânodo (UA) e a partir delas determinou-se a energia do primeiro estado excitado do mercúrio 4,65 eV, obtendo uma concordância de 94,9% do valor obtido por Frank-Hertz.

3. Introdução Teórica
3.1.Contexto histórico: antiga mecânica quântica e modelo atômico de Rutherford
No começo do séc. XX pesquisas sobre a estrutura atômica e radiação resultaram em experimentos cujos resultados apresentavam considerável desacordo com a física clássica.
Tentativas de explicar os fenômenos observados consistiram na adoção de certos postulados em conjunto com teorias clássicas, compondo a chamada antiga física quântica. Dentre os experimentos de destaque realizados, consta o de Franck e Hertz, que lhes rendeu o Nobel de física de 1925.
Por volta de 1910, J.J. Thomson propôs um modelo atômico que consistia numa distribuição esfericamente simétrica de carga positiva na qual existiam partículas de carga negativa
(elétrons). Experimentos de espalhamento com feixes de partículas  levantaram observações com as quais o modelo de Thomson não concordava.
Rutherford, aluno de Thomson, propôs outro modelo atômico no qual a carga positiva ficava acumulada no núcleo atômico. Este modelo, entretanto,