P6.2.4 Doświadczenie Francka-Hertza – Leybold

i P6.2.4.2, różniące się tylko sposobem rejestracji i analizy danych pomiarowych. Atomy rtęci są zamknięte w tetrodzie z katodą, elektrodą sterującą typu siatkowego, siatki przyspieszającej i elektrody docelowej. Siatka sterująca zapewnia praktycznie stały prąd emisji katody. Napięcie przeciwne jest przyłożone pomiędzy siatkę przyspieszającą i elektrodę docelową. Gdy napięcie przyspieszające U pomiędzy katodą i siatką przyspieszającą jest zwiększone, prąd docelowy I ściśle odpowiada charakterystyce rury gdy wzrośnie powyżej napięcia przeciwnego. Jak tylko elektrony uzyskają energię kinetyczną wystarczającą do wzbudzenia atomów rtęci poprzez zderzenia niesprężyste, elektrony nie są w stanie osiągnąć celu i docelowy prąd spada. Przy tym napięciu przyspieszenia, strefa wzbudzenia znajduje się bezpośrednio przez siatką wzbudzającą. Gdy napięcie przyspieszające jest dalej zwiększane, strefa wzbudzenia przemieszcza się w kierunku katody, elektrony ponownie mogą akumulować energię podczas ich drogi do siatki i ponownie prąd docelowy wzrasta. Ostatecznie, elektrony ponownie mogą wzbudzać atomy rtęci, prąd docelowy ponownie spada itd. Tym samym charakterystyka I(U) demonstruje wahania okresowe, w których odległość pomiędzy minimami DU = 4.9 V odpowiada energii wzbudzenia atomów rtęci ze stanu podstawowego 1S0 do pierwszego stanu 3P1.