[1925 노벨물리학상] 제임스 프랑크 · 구스타프 헤르츠 : 전자와 원자의 충돌 실험으로 에너지 양자를 손으로 증명한 두 물리학자

Previous image Next image 1914년, 베를린. 제임스 프랑크와 구스타프 헤르츠는 수은 증기 속으로 전자를 가속시켜 충돌시키는 실험을 하고 있었습니다.

유리관 안에 수은 증기를 채우고, 한쪽 끝에서 전자를 방출시켰습니다. 전기장으로 전자를 가속해 다른 쪽으로 향하게 하고, 전자 수를 전류로 측정했습니다.

전자의 에너지를 조금씩 높여가면서 전류를 측정했습니다. 에너지가 올라가면 전류도 서서히 증가했습니다.

그런데 전자의 에너지가 특정 값인 4.9eV에 이르자 갑자기 전류가 뚝 떨어졌습니다. 다시 에너지를 높이면 전류도 증가했습니다.

그리고 9.8eV에서 또 뚝 떨어졌습니다. 4.9eV의 두 배였습니다. 14.7eV에서도 같은 일이 일어났습니다. 무언가 주기적으로 전자의 에너지를 흡수하고 있었습니다.

그것도 딱 4.9eV씩. 두 사람은 나중에야 자신들이 무엇을 발견했는지 이해했습니다.

전자가 수은 원자에 부딪힐 때, 수은 원자는 딱 4.9eV의 에너지만 흡수할 수 있...