Der Franck-Hertz-Versuch

gehört ja eigentlich nicht in diese Reihe, denn es wird wohl kaum eine Schule geben, die eine ganze Reihe von Franck-Hertz-Röhren für Schülerversuche zur Verfügung stehen hat.

Da der QUICK-MV-1 aber auch bei diesem Versuch eingesetzt werden kann, sei hier kurz beschrieben, worauf es ankommt. Es ist höchst einfach:

Parallel zum Eingang wird ein Widerstand mit 1 Megaohm angeschlossen. Dessen Genauigkeit geht in die Genauigkeit der Messung ein. Da es beim F-H-Versuch aber nicht auf präzise Stromstärkemessung ankommt, sondern auf hinreichende Empfindlichkeit, darf es durchaus ein Metallfilm-Widerstand mit 2% Toleranz sein. Von Kohleschicht-Widerständen ist wegen des Temperaturkoeffizienten abzuraten.

Der Eingang des QUICK-MV-1 wird auf Q-Messung geschaltet, um die Auswirkung von Influenzeinstreuungen gering zu halten. Die Anzeige von Spannungsänderungen erfolgt dadurch etwas träge, und man sollte vor dem Ablesen 3 bis 5 Sekunden abwarten.

Vergleichende Messungen haben gezeigt, dass es günstiger ist, die Verstärkung des QUICK-MV-1 bei 1-fach zu belassen (rechter Schalter nach unten) und beim nachgeschalteten Voltmeter die Bereiche 10 mV und 30 mV zu verwenden.

Mit diesen einfachen Maßnahmen ergibt sich eine ausgezeichnete Identifizierbarkeit der Maxima und Minima in der U-I-Kennlinie. Ob sich bei Messungen mit Quecksilbergas dann auch der Literaturwert von 4,9 V ergibt, hängt dann stärker von der Genauigkeit der Spannungsmessung ab.

Bei einem Versuch mit einer (geschätzt 30 Jahre alten) NEVA-Röhre wurden 5 Maxima und 5 Minima ausgemessen; die Abstände der Maxima wurden zu 4,76V, 4,87V, 5,02V und 5,3 V ermittelt, die Abstände der Minima zu 5,35V, 5,03V, 5,42V und 4,7V. Für eine Optimierung des Versuchs durch die Einstellung einer optimalen Gegenspannung (hier: -1,5V) und einer optimalen Temperatur (hier 160 - 170 ⁰C) fehlte leider die Zeit.

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