Při srážce atomu s jinou energetickou částicí (například elektronem) může být část jejich vzájemné kinetické energie pohlcena atomem. Tato energie poslouží elektronu z elektronového obalu atomu k přechodu do vyššího energiového stavu. (Po krátké době se obvykle elektron vrací do základního stavu, přičemž získanou energii ztratí emisí jednoho, nebo více fotonů.) K takto popsané nepružné excitační srážce může dojít jen za předpokladu, že vzájemná energie srážejících se částic bude větší, než nejnižší excitační energie atomu. \newline

Obrázek \ref{obr} znázorňuje uspořádání a zapojení pokusu. Uvnitř vakuové trubice je umístěna žhavená katoda $C$, dvě mřížky $G_1$ a $G_2$ vzdálené $L$ a anoda $A$. Malé napětí $U_1$ mezi katodou $C$ a první mřížkou $G_1$ slouží ke stabilizaci experimentu. Urychlující napětí $U_2$ mezi mřížkami $G_1$ a $G_2$ slouží k nastavení energie elektronů. Elektrony jsou pak zpomalovány napětím $U_3$ mezi mřížkou $G_1$ a anodou $A$. Pokud se elektron nepružně srazí v blízkosti mřížky $G_2$, zpomalovací napětí $U_3$ může způsobit, že elektron již nedopadne na anodu $A$, ale dopadne na mřížku $G_2$. Trubice byla plněna neonem. Napětí $U_1$ a $U_3$ bylo možné nastavit na požadovanou hodnotu. Napětí $U_2$ bylo možné buď nastavit na požadovanou hodnotu, nebo generovat ve tvaru pily.

Součástí úkolu bylo experimentování s hodnotami $U_1$ a $U_3$. Bylo třeba nalézt takové hodnoty, aby byl zkoumaný jev co nevýraznější. Toto experimentální zjištění, má být potom diskutováno. Nejprve bylo zjištěno, že při maximální hodnotě $U_3$ jsou zkoumané poklesy proudu nejvýraznější. Vysvětlení je vlastně naznačeno již v návodu. Tedy: \uv{Pokud se elektrony nepružně srazí v blízkosti mřížky $G_2$, zpomalovací napětí může způsobit, že elektron již nedopadne na anodu $A$, ale na mřížku $G_2$ } Tedy, pokud by elektron na své cestě získal kinetickou energii právě $e \cdot (U_1 + U_2)$ a $U_3$ by se blížilo (zdola samozřejmě) hodnotě $U_1 + U_2$, pak by sebemenší ztráta energie, jako důsledek nepružné srážky někde na cestě (resp. na mřížce), způsobila, že elektron již nedoputuje k anodě, tedy se již nebude podílet na proudu, který tak klesne na nejmenší možnou hodnotu, jakou může zkoumaný jev vyvolat. Ještě větší hodnota $U_3$ by samozřejmě tok elektronů z katody na anodu zastavila úplně, jelikož však takového napětí u naše experimentu ani nešlo dosáhnout, je zřejmé, že nejvyšší možná hodnota $U_3$ je zároveň tou nejideálnější. Přirozenou otázkou je, jak se na poklesu proudu projeví pružné srážky. Pokud k takovým srážkám nějakým způsobem skutečně dochází, tak by se měly projevit právě ve chvíli, kdy se $U_3$ blíží $U_1 + U_2$. Díky nim by proud klesal stejně bez ohledu na velikost $U_2$, čímž by původně zkoumaný jev přestával být tolik výrazný. Ideální hodnota $U_3$ by proto měla být o něco menší. To však z výše zmíněných důvodů nebylo v našem experimentu možné prověřit.

Dále bylo zjištěno, že je možné naměřit nejvíce peaků při konkrétní hodnotě napětí $U_1 = 5,5 V$. Vysvětlení je dle mého názoru následující. Jak už bylo řečeno, elektron na své cestě od katody k mřížce získá kinetickou energii $e \cdot (U_1 + U_2)$. K největšímu množství nepružných srážek dochází při konkrétních hodnotách této energie. Experiment spočívá v měření závislosti proudu na napětí $U_2$ v rozsahu 0 až 12 voltů. Napětí $U_1$ tedy jen mění rozsah zkoumaných energií o konstantu. Jeho ideální velikost nepřináší žádnou principiálně důležitou informaci, je jen jakousi vlastností měřících přístrojů.

Byla měřena závislost proudu $I$ na napětí $U_2$ při různých hodnotách napětí $U_1$ a $U_3$. Závislost proudu $I$ na napětí $U_2$ při nejideálnějších hodnotách napětí $U_1$ a $U_3$ (tedy když byl jev nejvýraznější) byla zaznamenána a zpracována.

Z naměřených hodnot byla určena nejnižší excitační energie na hodnotu $E = 17,2 V$. Podle dat z National Institute of Standards and Technology je tato hodnota rovna $E = 16,6 V$. Vzhledem k tomu, že jsou si tyto hodnoty blízké, a že graf vykreslující závislost měřených hodnot je hezký a názorný, dovoluji si toto měření prohlásit za úspěšné.