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3.2 Puesta en servicio
Conectar el equipo con ayuda del cable de conexión del
aparato a la red de corriente alterna (115 ó 230 V) y
encenderlo con el interruptor de alimentación situado en la
parte trasera.
Conectar el tubo de mercurio o de neón con el equipo a
través de un cable de 5 polos y un cable BNC [conexiones
(9) y (11)].
Al conectar el tubo de mercurio de Franck-Hertz, comprobar
que las descripciones del enchufe de 4 mm coincidan con las
hembrillas en la placa (ver fig. 1). Conectar adicionalmente
un sensor de temperatura (12) para el funcionamiento del
tubo de mercurio. Pasar la punta del sensor por la abertura
en el horno Franck-Hertz y posicionarla a la altura del cátodo
del tubo. Además, es necesario conectar el horno a la base
con toma de tierra en la parte trasera del equipo mediante el
cable de conexión. Comprobar que la tensión de conexión
del horno coincida con la tensión local de la red. Girar el
botón giratorio situado en el lateral del horno al máximo.
De esta forma se garantiza que el interruptor bimétalico en el
horno se active hasta con temperaturas muy elevadas y el
horno se desconecte para no perturbar el proceso de
regulación.
Para registrar y presentar los valores de medición, conectar
las salidas (7) y (8) a un registrador xyt o a un osciloscopio.
Para la medición a través de un ordenador, conectar el
equipo por medio de un cable RS 232 con la interfaz de serie
(si fuera necesario, utilizar un adaptador USB - RS 232 tipo
14602.10).
3.2.1 Realización manual del ensayo
Los valores entre [ ] son valores típicos, con los que debería
ser posible registrar una curva de medición.
Si la corriente Target es demasiado elevada (al
encender), la medición será interrumpida por el equipo
Franck-Hertz al cabo de 7 segundos, para proteger el
tubo de daños. Con el fin de evitar el encendido del tubo,
modificar los parámetros U2, U3 y U
reducir la tensión de calentamiento U
Ensayo con el tubo de mercurio
A) Conectar los componentes (conforme a lo descrito en
3.2). Encender el equipo a través del interruptor de
alimentación. En función del tubo conectado, dentro del
equipo se activan los valores predeterminados. Así por
ejemplo, la tensión de calentamiento U
en 6,3 V y el rango de la tensión de aceleración U1 en 60 V.
B) Ajustar los siguientes parámetros con el pulsador (2) y el
botón giratorio (13):
- Temperatura teórica T
nom.
- U
[6.3 ± 0.5 V];
H
- U1 [0 ... 60 V];
- U2 [2.0 ± 0.5 V];
- U3 no se necesita para el tubo de mercurio.
C) Encender el horno con el pulsador (4). La temperatura
real "T
" no llega a alcanzar el valor teórico de la
act.
temperatura (desviación aprox. ± 2 °C) hasta que el LED rojo
encima del pulsador (4) deje de destellar.
D) Situar en "Manual" con el pulsador (3). Iniciar la medición
con el pulsador (5).
09105.99/3207
como sigue:
H
, reducir U3.
H
está preconfigurada
H
[175 ± 10 ºC];
Ensayo con el tubo de neón
En este caso no se necesita el calentamiento.
A) Conectar los componentes (conforme a lo descrito en
3.2). Encender el equipo con la ayuda del interruptor de
alimentación.
B) Ajustar los siguientes parámetros con el pulsador (2) y el
botón giratorio (13):
- No se necesita la temperatura teórica;
- U
[7.5 ± 0.5 V];
H
- U1 [0 ... 99.9 V];
- U2 [8 ± 1 V];
- U3 [2 ± 1 V].
C) Situar en "Manual" con el pulsador (3). Iniciar la medición
con el pulsador (5).
Una imagen típica de las capas luminosas en el tubo de neón
se puede observar en la fig. 3. Las capas luminosas visibles
(la longitud de onda es de aprox. 640 nm y corresponde
aproximadamente a 2 eV) se producen cuando los átomos
de neón excitados por los impactos de los electrones vuelven
de los estados 3 p (aprox. 19 eV) al estado básico, pasando
por los estados 3s (aprox. 17 eV).
Fig. 3: Experimento Franck-Hertz con tubo de neón:
cinco capas luminosas típicas.
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