Doświadczenie Francka-Hertza...

[Romekd]

Witam.
Dziękuję Alku za zdjęcie lampy. Prawdę powiedziawszy to lampa przedstawiona przez Ciebie różni się nieco od tych jakie do tej pory miałem okazję obejrzeć. W tej pokazanej na zdjęciu nie mogę zlokalizować antykatody czyli wolframowego lusterka ustawionego pod katem 45 stopni w stosunku do „bombardującego” go strumienia elektronów. Czyżby znajdowało się wewnątrz elementu widocznego na zdjęciu po lewej stronie a promienie wydostawały się przez widoczny na zdjęciu otwór?
Pozdrawiam,
Romek

[gsmok]

Witam
Wprawdzie włączam się nie za bardzo na temat, ale skoro jest tu rownież mowa o bardzo wysokich napięciach i lampie GP-5 to gdyby ktoś chciał sobie z tą lampą poeksperymentować to może takową dostać.
Mam dwie nieużywane GP-5 i chętnie przekażę je na cele eksperymantalne - trzeba jednak odebrać je osobiście - niestety cierpię na alergię pocztową

[Alek]

Tak, właśnie tam znajduje sie antykatoda i tym otworem wychodzą promienie. Samą obudowę lampy, czy jak nazywam to-celownik też zachowałem. Lampa jest częściowo otoczona ołowiem , na oko chyba 5mm.

Powiem jeszcze, że mam zachowaną instrukcję obsługi rentgena po niemiecku. Książeczki (2 części instrukcji) po wojnie dosyłali babci z Niemiec . Potem może wrzucę parę skanów na forum.

[Alek]

Zamieszczam parę skanów z rzeczonych książeczek. Nie jest tu opisany dokładnie ten model, który miałem, ale bardzo podobny. W moim nie było woltomierza i miliameromierza. Nie było także sznura z przyciskiem do wyzwalania zegara. Jednak posiadany przeze mnie model pochodził prawdopodobnie z lat 40. a może nawet 30.
Lampa rentgenowska też jest nieco innego typu. Widać na zdjęciu, że ma widoczną antykatodę.

[Alek]

i dalej...

[Romekd]

Witam.
Przedstawione przez Ciebie Alku urządzenie jest faktycznie interesujące. Dołączona instrukcja obsługi wskazuje że w tamtych czasach nie zdawano sobie do końca sprawy ze szkodliwości promieniowania X, a korzystanie z tego typu urządzeń traktowano chyba podobnie jak w dzisiejszych czasach korzystanie z solarium (które zresztą też niektórym osobom nadużywającym „ultrafioletu” poważnie zaszkodziło). Wskazuje na to również stosowanie w tym samym okresie „pedoscopów” o których w jednym z wcześniejszych wątków pisał Jasiu. Jeżeli nie sprawiłoby Ci to kłopotu to prosiłbym o odpowiedź na kilka pytań jakie nasunęły mi się po obejrzeniu zamieszczonego przez Ciebie materiału. Ciekawi mnie jak otrzymywano i regulowano wysokie napięcie; czy lampa zasilana była prądem stałym czy zmiennym i czy urządzenie zawierało jakąś elektronikę sterującą czy jedynie transformator W.N.?

Wracając do zasadniczego tematu tego wątku czyli doświadczenia wykonanego 91 lat temu przez J. Francka i G. Hertza to niestety przeglądając strony dotyczące tego zagadnienia powoli dochodzę do przekonania, że powtórzenie go w domowych warunkach i w oparciu o popularne i dostępne elementy będzie zadaniem dość trudnym. Mimo że eksperyment może być wykonany z lampami wypełnionymi jednym z gazów szlachetnych lub parami rtęci to podczas jego trwania muszą być spełnione bardzo krytyczne warunki by mógł się on udać. Ważne jest zarówno ciśnienie gazu jak i precyzyjnie ustalona jego temperatura. Wszystkie lampy jakie były użyte do tego eksperymentu zamknięte zostały w specjalnym termostacie umożliwiającym zachowanie stałej temperatury i który stanowił jednocześnie ekran separujący lampę od zewnętrznych pól elektromagnetycznych i elektrostatycznych. Poza tym lampy te swym wyglądem nie przypominały mi żadnych znanych tyratronów. Poza tym, tak jak to opisywał Jasiu, prądy jakie trzeba analizować są bardzo małe (według danych zawartych na niektórych ze stron mogą się one zawierać w przedziale 10^-11 do 10^-9A). Widziałem też strony zawierające informacje zupełnie sprzeczne z tymi które opisałem. Podaje kilka linków do stron na które się natknąłem:


http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/FrHz.html
http://teacher.nsrl.rochester.edu/phy_l ... Hertz.html
http://www.gymmelk.ac.at/~the/phklass/k ... ranckh.htm
http://www.elwe-physik.de/download/fh.pdf
http://www.unibas.ch/phys-ap/vers32/vers32.htm
http://www.robert-broekling.de/a3%20franck%20hertz.pdf
http://polaris.phys.ualberta.ca/users/a ... ertz96.pdf
http://www.hausarbeiten.de/faecher/haus ... /4160.html
http://physics.ucsd.edu/was-sdphul/labs ... -BACK.html
http://pgd5.physik.hu-berlin.de/pgd/anregung.htm
http://cips02.physik.uni-bonn.de/~rottlaen/e103.pdf
http://sweet.ua.pt/~f2064/T2.doc
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuant ... kHertz.htm
http://ww2.unime.it/dipfisica/laborator ... _Hertz.htm

Pozdrawiam,
Romek

[Romekd]

Mam dwie nieużywane GP-5 i chętnie przekażę je na cele eksperymantalne - trzeba jednak odebrać je osobiście(..)

Ja bym chętnie skorzystał ; tylko że ta odległość z Zawiercia do Warszawy - 300km

Pozdrawiam,
Romek

[Alek]

Model aparatu rentgenowskiego, którego byłem właścicielem nie miał zasadniczo żadnych regulacji poza regulacją czasu ekspozycji. O ile pamiętam dobrze to minimalny czase naświetlania wynosił 0,5s, najdłuższy chyba coś koło 15 sekund. Trzeba jednak powiedzieć, że po odkręceniu głowicy ukazał mi się potencjometr drutowy w obwodzie żarzenia. Umożliwiało to więc regulację natężenia wiązki promieni iks. Nie była natomiast możliwa regulacja twardości. Wersja widoczna w tej instrukcji miała pokrętło wspomnianego potencjometru wyprowadzone na zewnątrz.
Lampa rentgenowska pracowała w układzie samoprostującym-nie było żadnego kenotronu.
Transformator był olejowy. Elektroniki zasadniczo żadnej nie było. Był chyba jeden nędzny kondensator odkłócający przy wyzwalaczu-zegarze.
Ciekawa natomiast była konstrukcja mechaniczna-było naprawdę sporo stopni swobody . Pamiętam, że jak byłem mały lubiłem się bawić tym rentgenem kręcąc na wszystkie strony głowicą. Umiała się obrócić wokół osi o prawie 180 stopni. Dodatkowo możliwy był ruch w górę lub w dół. Możliwe było obracanie całym ramieniem z głowicą też w zakresie około 180 stopni i jeżdżenie rentgenem-miał kółka . Oprócz tego był możliwy ruch lampą, od 0 do 90 stopni.
Rentgen stał wiele lat zasłaniając okno i nie był używany od bardzo dawna-chyba od początku lat 60. kiedy to babcia przestała prowadzić praktykę. Btw całkiem niedawno, bo przedwczoraj usunięty został niemal ostani z reliktów tamtych czasów-doprowadzenie energii do drugiego licznika energii, który niegdyś liczył na jakiejś droższej taryfie.
Z metryczki na głowicy rentgena można odczytać, że napięcie zasilania wynosi od 70 do 250V. Pobór prądu 10-4,5A 40-140 cykli na sekundę.
Moc -sześćset watów .

P.S. Możliwe, że mam gdzieś fotkę, odzwierciedlajacą faktyczny wygląd tego rentgena. Kojarzy mi się, że była taka fotka z fundatorem tego sprzętu-moim pradziadkiem . Mogę się jednak mylić...
W/g opowiadań babci, które zapamiętałem, pradziadek zafundował po wojnie całe wyposażenie gabinetu. Co ciekawe, zachowały się jeszcze stare szyldy reklamujące ten mój rentgen. Będąc dziś w piwnicy stwierdziłem ten fakt. Jedna blacha służy mi jako blacha do kominka, ale druga jest w stanie nienaruszonym

[Alek]

Co do doświadczenia Francka -Hertza to ja bym chętnie popróbował z tyratronem rtęciowym. Gdyby mieć choćby taki tyratron jakie kiedyś robili w PIE . Kojarzy mi się, że w liceum były takie śmieszne galwanometry lusterkowe, mające jednak jakąś podziałkę. Nie pamiętam czułości tych mierników, ale była chyba naprawdę znaczna. Może z czymś takim by się to udało.

[Romekd]

Witam.

Kojarzy mi się, że w liceum były takie śmieszne galwanometry lusterkowe, mające jednak jakąś podziałkę. Nie pamiętam czułości tych mierników, ale była chyba naprawdę znaczna. Może z czymś takim by się to udało.

Ze wszystkich typów to właśnie galwanometry lusterkowe posiadały największą czułość. Ich stała prądowa wynosiła od 10^-6 do 10^-11 A/mm. Gdyby udało Ci się dostać gdzieś taki laboratoryjny galwanometr to pewnie można by go w tym eksperymencie wykorzystać, choć pewnie prościej będzie zrobić przetwornik prąd napięcie na OPA129 (lub zbliżonym) jak radził Jasiu. Oporniki wysokoomowe (od 10MΩ do 5GΩ) widziałem kiedyś w „Elfie”, choć ich cena nie zachęcała do zakupu.

Pozdrawiam,
Romek

[Alek]

Pomyślałem jeszcze, że mam lampę elektrometryczną. Może dałoby się ją zaprząc do pomiaru małych prądów

[tszczesn]

Pomyślałem jeszcze, że mam lampę elektrometryczną. Może dałoby się ją zaprząc do pomiaru małych prądów :D

Dałoby się, ale bez odpowiedniego opornik też się nie da. Taka lampa mierzy napięcie na oporniku w siatce przez który płynie mierzony prąd. Elektrometryczność polega na tym, że prądy siatki (jakiekolewiek - upływowe, wtórnej emisji i inne) są minimalne). No i mało kto wie, że popularna EF80 może pracować jako elektronometryczna przy napięciu żarzenia obniżonym do 4V

[Alek]

Odnotowałem pewien postęp. Dysponuję czymś czulszym od mikroamperomierza. Poskładałem układ z lampą elektrometryczną. Na razie stosuję opornik o niedużej rezystancji :5*10^7 omów.
Udało się jednak wykazać istnienie prądu wstecznego fotokomórki próżniowej. Zasilana jest ona z baterii 6V (plusem oczywiście do fotokatody). Przy oświetlaniu fotokomórki światłem białym z diody (latarka-breloczek) udało się zaobserwować 20-krotny wzrost natężenia prądu w obwodzie anody lampy elektrometrycznej: ze 160 mikroamperów do ponad 2,5 mA przy oświetleniu fotokatody.
Stosuję elektrometryczną lampę T113.

[Romekd]

Witam.
Miło mi Alku słyszeć że nie zniechęciłeś się do dalszych eksperymentów. Ja dzisiaj korzystając z odrobiny wolnego czasu (odpuściłem sobie wyjazd na giełdę w Milowicach) zmontowałem prymitywny wzmacniacz prądowy łącząc w układzie Darlingtona cztery tranzystory BC550B. Tranzystory zasiliłem z napięcia 12V przez rezystor i czerwoną niskoprądową diodę LED o dużej intensywności światła, a cały układzik zamontowałem w metalowej rurce pełniącej rolę ekranu. Tak wykonany wzmacniacz posiadał na tyle dużą czułość że jego wejście „wyczuwało” wpływ zbliżania naelektryzowanego grzebienia z odległości ponad pół metra. Przy jego pomocy bardzo łatwo można było stwierdzić np. występowanie zjawiska fotoemisji z zimnej katody lampy 6Ж52П przy oświetleniu jej światłem diody elektroluminescencyjnej (jak można było przewidzieć najmniejszy efekt zachodził przy diodzie czerwonej; największy przy niebieskiej i UV). Wzmacniacz wykazywał również przepływ prądu przez małą neonówkę i to już przy napięciu kilku woltów a sucha kartka papieru przy dotknięciu wejścia wzmacniacza zachowywała się jak idealny przewodnik. Układ reagował nawet na przeciągi . Chętnie przeprowadziłbym kilka prób z tyratronami gazowymi, ale na razie nie udało mi się żadnego zdobyć .

Pozdrawiam,
Romek

[Alek]

W takim razie uzyskaliśmy zbliżone wyniki- ty za pomocą tranzystorów, ja za pomocą lampy elektrometrycznej. Wykonałem też eksperyment z neonówką i dawało się uzyskać przy oświetleniu ultrafioletem banknotowym przepłytw prądu. Potem przeprowadziłem próby z na nowo zeskładanym układem z tyratronem TG0,1/1,3. Niestety nie udało mi się zaobserwować niczego ciekawego . W związku z tym porzucam ten wątek na jakiś czas. Pewno do tego wrócę gdy będę dysponował tyratronem rtęciowym.