Изучение спектров излучения атомарных газов - файл n1.doc

Изучение спектров излучения атомарных газов
скачать (125 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc125kb.03.11.2012 12:03скачать

n1.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО «УФИМСКИЙ ГОСУДАРCТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин

Отчет по лабораторной работе № 4к

ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМАРНЫХ ГАЗОВ

Выполнил:

Проверил:.


Допуск

Выполнение

Защита












2009

Лабораторная работа № 4к

Изучение спектров излучения атомарных газов
Цель работы: определение неизвестного газа по его спектру; исследование видимой области спектра атома водорода.
Приборы и принадлежности: универсальный монохроматор, ртутная лампа, набор газоразрядных трубок, пусковое устройство для включения ртутной лампы и газоразрядных трубок
Задание 1
Градуировка шкалы монохроматора.

Градуировка проводится по известному спектру паров ртути. Длины волн спектральных линий с их относительной яркостью указаны в таблице 1.

  1. Тумблером 1 включить ртутную лампочку.

  2. Наблюдая в окуляр спектр излучения паров ртути, смещать указатель C шкалы монохроматора, совмещая наблюдаемую линию спектра с визирным остриём O, находящимся в поле зрения окуляра.

Записать деления шкалы монохроматора, цвета линий и соответствующие им длины волн излучения в таблицу.

Таблица 1


Длины волн наиболее ярких линий в спектре ртути

N п/п

Цвет линии

, нм

Относительная яркость

N, дел

1

фиолетовая

404,7

8

7

2

фиолетовая

407,8

6

10

3

синяя

435,8

8

27

4

зелено-голубая

491,6

7

48

5

зеленая

546,0

12

62

6

желтая

576,9

10

68

7

желтая

579,0

10

69

8

оранжевая

612,0

4

76

9

оранжевая

615,2

4

77

10

красная

623,4

10

78

11

красная

690,8

3

90

12

красная

708,2

4

91

  1. Тумблером 1 включить ртутную лампу.

  2. По полученным данным построить градуировочный график. По оси абсцисс отложить число делений шкалы монохроматора, по оси ординат - длины волн наблюдаемых спектральных линий ртути. Провести плавную кривую с минимальным отклонением от нанесённых на график экспериментальных точек.



Задание 2

Определение неизвестных газов, находящихся в газоразрядных трубках по их спектрам излучения.

  1. Включать поочерёдно газоразрядные трубки с неизвестными газами, записать по показаниям шкалы монохроматора положение линий спектров трёх газов.

  2. По градуировочному графику найти значения длин волн излучения.

  3. Пользуясь таблицей 2, определить какие газы находятся в газоразрядных трубках. Заполнить таблицу.

Номер Трубки

Показания по шкале монохроматора

Длина волны излучения

Длина волны излучения По данным таблицы 1 

Газ  

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

11

11

26

46

60

69

69

77

82

85

85

85

405

410

440

490

540

560

565

610

615

625

690

715

404,7

407,8

435,8

491,6

546

576,9

579

612

615,2

623,4

690,8

708,2

He

H

He

He

Ne

Ne

Ne

Ne

Ne

Ne

He

He
Задание 3
Исследование видимой области спектра атома водорода

  1. По полученным в задание 2 значениям длин волн линий излучения водорода выяснить энергию соответствующих фотонов



  1. По схеме энергетических уровней атома водорода (рис.3 или рис.5) найти номера уровней энергии, при переходах между которыми испускаются линии спектра () и ().
Задание 4
Расчёт постоянной Ридберга.

По формуле (1), зная длины волн излучения () и квантовые числа для спектральных линий водорода в видимой области спектра, вычислить постоянную Ридберга для каждой линии. Найти среднее значение и сравнить его с теоретическим



; откуда

R = 1,09·10-7 м-1

Вывод: На данной лабораторной работе мы определили неизвестный газ по его спектру, исследовали видимую область спектра атома водорода.

Контрольные вопросы

  1. Получить формулу (1) на основании постулатов Бора.

  2. Записать сериальные формулы для всех спектральных линий спектра водорода.

  3. Получить выражение кинетической, потенциальной и полной энергии электрона в атоме водорода. Почему полная энергия электрона в атоме водорода отрицательна ?

  4. По схеме энергетических уровней атома водорода (рис.2) определить серии Лаймана и серии Бальмера.

  5. Записать уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода.

  6. Используя правило отбора, записать переходы электрона, приводящие к возникновению серии




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