Ознакомление с работой монохроматора УМ-2 - файл n1.doc

Ознакомление с работой монохроматора УМ-2
скачать (93 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc93kb.19.11.2012 16:49скачать

n1.doc

Цель работы:


Ознакомление с работой монохроматора УМ-2. Изучение спектра водорода, и определение постоянной Ридберга.

Принадлежности:


Монохроматор УМ-2, ртутная лампа, неоновая лампа, водородная лампа, источники питания.

Краткая теория вопроса:


Для объяснения устойчивости атомов и наблюдаемых линейчатых атомных спектров Бор сформулировал следующие постулаты:

  1. Электрон в атоме может вращаться по строго определенным стационарным орбитам, радиус которых определяется из условия: , где m0 — масса электрона, V — скорость, n — главное квантовое число, — постоянная Планка.

  2. Вращаясь по стационарным орбитам, электрон не излучает и не поглощает энергии. Излучение и поглощение энергии происходит при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое. При этом поглощается или излучается квант энергии , с определенной частотой.

Атом водорода в возбужденном состоянии испускает линии спектра с частотами: при переходе с орбиты “n” на орбиту “k”. Отдельные линии объединяются в серии при k=const. Для атома водорода основными сериями являются:

  1. Серия Лаймана в ультрафиолетовой области при k = 1, n = 4, 5, 6, ..;

  2. Серия Пашена в инфракрасной области при k = 3, n = 4, 5, 6, ...;

  3. Серия Бальмера в видимой области при k = 2, n = 3, 4, 5, ... .

Учитывая что , имеем: , где — волновое число, а — называется постоянной Ридберга.

Формула для видимой части спектра водорода имеет вид: .

Таблицы результатов измерений и вычислений:


Линии в спектре ртути.

N

Цвет

Длина волны

Деления барабана







нм

дел

1

Ярко красная (двойная)

623.4

2812

2

Желтая (двойная)

579.0

2660

3

Светло зеленая

546.0

2462

4

Светло голубая

491.6

1350

5

Синяя (яркая)

435.8

1068

6

Фиолетовая (яркая)

406.2

794


Линии в спектре неона.

N

Цвет

Длина волны

Деления барабана







нм

дел

1

Ярко красная (двойная)

640.2

2934

2

Краснооранжевая(лев)

624.3

2824

3

Оранжевая (яркая)

594.5

2754

4

Желтая (двойная)

585.2

2656

5

Светло зеленая

570.0

2616


Длины волн в спектре водорода полученные по градуировочному графику:

N

Цвет

Деления барабана

Длина волны







дел

нм

1

Ярко красная

2924.0

617.475

2

Зелено голубая

2376.0

564.749


Вычисление постоянной Ридберга с помощью формулы :

N

Цвет

n



R










m

m-1

1

Ярко красная

3

6.1748E-07

11660391

2

Ярко красная

4

6.1748E-07

8637327

3

Ярко красная

5

6.1748E-07

7711899

4

Зелено голубая

3

5.6475E-07

12749027

5

Зелено голубая

4

5.6475E-07

9443723

6

Зелено голубая

5

5.6475E-07

8431896










Среднее

9772377



Градуировочный график:



Значение постоянной Ридберга вычисленное по формуле:



Выводы:


1. Изучили спектр водорода в видимой области.

2. Определили постоянную Ридберга.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации