- Válvula termoiónica rellena con Argón (tetrodo)
- Cátodo de calefacción directa: 6,3V CC/CA
- Acelaración menor a 100 V
- El tubo de Franck-Hertz es un cilindro de vidrio evacuado con cuatro electrodos que contiene argón
- Los cuatro electrodos son:
- Cátodo revestido de óxido con calefacción directa
- Dos grillasG1 y G2
- Anodo recolector
- La grilla G1 se hace positiva con respecto al cátodo (K) en alrededor de 1,5 V.
- Se aplica una diferencia de potencial variable entre el cátodo y la grilla G2 para que los electrones emitidos desde el cátodo puedan ser acelerados en un rango adecuado de energías
- La distancia entre el cátodo y el ánodo es grande en comparación con la longitud de camino libre promedio en el argón para asegurar una alta probabilidad de colisión
- Por otro lado, la separación entre G2 y el ánodo colector (A) es pequeña
- Un pequeño potencial negativo constante UG2A (potencial de retardo) se aplica entre G2 y A
- El campo eléctrico resultante entre G2 y el electrodo colector A se opone al movimiento de los electrones, de modo que los electrones que tienen energía cinética menor que e x UG2A en la Rejilla 2 no pueden alcanzar la placa colectora A.
- Como se mostrará más adelante, este voltaje de retardo ayuda a diferenciar los electrones que tienen colisiones inelásticas de aquellos que no
- Un amplificador de corriente de alta sensibilidad mide la corriente anódica
- A medida que aumenta la tensión de aceleración, se espera que ocurra lo siguiente:
- Hasta cierto voltaje, digamos V1, la corriente de placa IA aumentará a medida (con más electrones alcanzando la placa)
- Cuando se alcanza el voltaje V2, se observa que la corriente de placa, IA cae repentinamente, debido a que los electrones han ganado suficiente energía para colisionar inelásticamente con los átomos de argón.
- Habiendo cedido energía al átomo de argón, no tienen suficiente energía para superar la tensión de retardo entre G2 y el electrodo colector A. Esto ocasiona una disminución en la corriente IA de la placa.
- No bien la tensión se incrementa de nuevo, los electrones obtienen la energía necesaria para alcanzar al ánodo, aún habiendo experimentado una colisión inelásticaa. Por lo tanto IA aumentará.
- Nuevamente, cuando se alcance un determinado voltaje V3, notaremos que IA vuelve a caer Esto significa que los electrones han obtenido suficiente energía para tener dos colisiones inelásticas antes de alcanzar la grila G2, pero no les quedó suficiente energía excedente para superar el voltaje de retardo.
- Aumentando el voltaje nuevamente, IA comienza a crecer que se alcanza un valor que deja llegar a electrones que experimentaron 3 colisiones, y así sucesivamente
- El hecho interesante es que la diferencia de potencial entre los mínimos de los valles de corriente son iguales entre sí, evidenciando que en los choques inelásticos con los átomos de argón sólo retiran de los electrones una cantidad de energía muy bien determinada
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