Descreva a experiência de Franck-Hertz e discuta seus resultados. O que foi observado nesta experiência corrobora com qual dos modelos atômicos?

Passo 1

O que foi pedido? Descrever a experiência de Franck–Hertz, discutir os resultados e dizer com qual modelo atômico isso bate.
Matéria: quantização de energia e modelos atômicos (especialmente Bohr).
O que vamos usar: o conceito de elétrons acelerados por uma diferença de potencial, níveis de energia discretos e a relação ΔE = e·ΔV.

Passo 2

Como era a experiência?
Imagina um tubo contendo vapor de mercúrio, com um filamento aquecido que solta elétrons. Esses elétrons são acelerados por uma tensão variável V até uma grade e depois coletados, gerando uma corrente que medimos. Conforme aumentamos V, os elétrons ganham energia cinética igual a
Ek = eV,,
onde e é a carga do elétron.

Passo 3

O que se observou?
Quando V chegava perto de 4,9 V, a corrente caía de repente. Depois, ao continuar aumentando V, a corrente subia e caía de novo em múltiplos de ~4,9 V (tipo 9,8 V, 14,7 V etc.). No gráfico corrente × tensão, isso aparece como vales regulares de distância ≈4,9 V.

Passo 4

Como a teoria explica?
Cada vez que o elétron atinge 4,9 eV de energia cinética, ele colide “inelasticamente” com um átomo de mercúrio, perdendo exatamente essa energia para excitar o átomo de um nível De até . Ou seja,

Isso mostra que o átomo só aceita pacotes de energia bem definidos — não valores contínuos.

Passo 5

Que modelo atômico isso corrobora?
Esse comportamento só faz sentido se os elétrons no átomo morarem em níveis de energia bem definidos. Isso é exatamente o que o modelo de Bohr propõe: níveis estacionários e saltos quânticos entre eles.

Resposta

A experiência de Franck–Hertz mostrou que elétrons transferem energia ao átomo de mercúrio em pacotes de 4,9 eV, confirmando a existência de níveis de energia discretos. Esses resultados corroboram o modelo atômico de Bohr.

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