Objetivos

• Medir la cuantización de la energía de estados electrónicos en átomos de Mercurio (Hg).
• Entender cómo afecta la temperatura la densidad de gas de Mercurio y el camino libre medio de los electrones.
• Calcular a partir de los datos experimentales la energía entre el estado base y un estado excitado del átomo de Mercurio.

En 1914 James Franck y Gustav Hertz publicaron sus resultados experimentales acerca de la cuantización de excitaciones en un experimento con átomos de Mercurio. Un año antes Niels Bohr había publicado su teoría acerca del átomo de Hidrógeno el cual incluía el concepto de cuantización de la energía entre los diferentes orbitales.

El experimento de Franck-Hertz ayudo a solidificar la teoría cuántica emergente para la descripción de átomos. La idea del experimento era medir los cambios en la energía de un haz de electrones cuando estos eran dispersados por un gas (en este caso de Mercurio).

Los resultados que se obtuvieron fue que la energía de los electrones que se detectaban disminuía de forma periódica en valores de energía para los electrones que correspondían exactamente con los de excitación a partir del estado base de los átomos de Mercurio.

Tras tener en cuenta la función trabajo del material, pudieron reportar un valor para la constante de Planck h usando la relación de Einstein E = hν. El valor reportado coincidía con resultados previos usando el efecto fotoeléctrico, la radiación de cuerpo negro y el espectro del átomo de hidrógeno.