Franck-Hertz tüpü, atomların enerji seviyelerini deneysel olarak ölçmek için kullanılan bir cihazdır. Çalışma prensibi şu şekildedir: 1. Vakum Oluşturma: Tüp, bir vakum oluşturmak için boşaltılır ve ardından inert bir gaz (genellikle cıva veya neon) ile doldurulur. 2. Isıtma ve Voltaj Uygulaması: Tüpün bir ucundaki filament ısıtılır ve termiyonik emisyon yoluyla serbest elektronlar üretilir. 3. Hızlandırma Voltajı: Hızlanan bir voltaj (U2) uygulanır ve bu, elektronları ikinci ızgaraya (G2) doğru hızlandırır. 4. Durdurma Voltajı: İkinci ızgara, toplama anoduna (A) ulaşan elektronlara karşı hareket eden bir durdurma voltajında (U3) tutulur. 5. Akım Ölçümü: Anotta toplanan elektronlar, akımı oluşturur ve bu akım, genellikle bir osiloskop veya grafik çizim makinesi ile ölçülür. Bu şekilde, elektronların cıva atomları ile çarpışması sonucu enerji kayıpları ve atomların belirli enerji seviyelerinde olmaları gözlemlenir.