研究紀要第33号 学習指導に関する研究 - 048/092page

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 この場合,のViの方が,一見奇妙にみえるので付け加えておく。
 図10の回路図で,C',R'は微分回路を構成しているが,いまこれに大きさ−V,周波数fの方形波が入ってくると,図12のア〜イ,ウ〜エの微分波ができる。
図12
図12

図において,区間ア〜イは, =C'R'とすると

区間ウ〜エでは

(ただし,ウの点でt=0とする。)
 ところで,A2の端子には,すでに1/2Vccの電圧が加わっているから,結局は上式に1/2Vccの電圧を加えた式となり,グラフは,図12のViのグラフを1/2Vccだけもち上げたものになる。
これで写真10が理解できよう。

P.12の「あとがき」もご参照下さい。

 

手づくりの実験装置(その2)
フランク・ヘルツの実験装置の製作

1.はじめに

 「原子は不連続のエネルギー状態をとる」というBohrの理論を実証するものとしてFranchとHertzが考えた方法がある。
 これは,高校の物理Uの中に教材化されているが,実験装置が高価ということもあって,現場では多くの場合,抽象的な講義の域を越えていないのが現実である。
 そこで,生徒実験が容易であり,しかも安価(市価の1/6)にあがる実験装置を設計,試作したところ,たいへん調子が良いので紹介しておきたい。

2.原理

 カソード,グリッド,プレートの三つの電極をもつ真空管内に気体原子(たとえばNe)を封入しておく。
カソードKとグリットG2の間に電圧を加えて,カソードから放射される電子を加速する。グリッドG2は高い電位に保っておいてエネルギーの小さい電子はプレートに到達できないようにしておく。
 またエネルギーの大きい電子はプレートに達し得るが,この量は電流計Aで測定できるよう回路をつくっておく。
 いま加速電圧を徐々に増していくとAの電流ipも増大するが,電圧がある一定値に達すると電流ipは極大となってその後は急激に減少する。
更に加速電圧を増すと電流ipは再び増加し,また一定電圧のとき電流は極大に達する。
図1
図1


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