ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 32
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 2. Схема экспериментальной установки. 1, 3 – щель, 2 – собирающая линза, 4 – призма, 5 – окуляр.
Излучение водорода генерируется в газоразрядной лампе ТВС-15, подключенной к источнику высокого напряжения – катушке Румкорфа (рис. 2). Для питания катушки служит понижающий трансформатор, на обмотку которого, в свою очередь, подается пульсирующее напряжение. Пройдя через систему щелей 1 и 3 и собирающую линзу 2, луч света попадает в универсальный монохроматор УМ-2, где с помощью призмы 4 разлагается в спектр. Угол поворота призмы устанавливается с помощью барабана, который проградуирован по длинам волн. Наблюдение спектральных линий водорода производится через окуляр 5. Градуировочный график монохроматора находится на лабораторном столе.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И ЗАДАНИЯ
ВНИМАНИЕ. ПРИ РАБОТЕ НЕ ПРИКАСАТЬСЯ К ИСТОЧНИКУ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ. СМЕЩАТЬ ШТАТИВЫ И ВРАЩАТЬ РАЗЛИЧНЫЕ ДЕТАЛИ МОНОХРОМАТОРА НЕ РАЗРЕШАЕТСЯ.
-
Вращая барабан по часовой стрелке до упора, установить бегунок в положение, соответствующее минимальному значению по шкале барабана. -
Включить установку в сеть и нажать на пусковую кнопку. При этом лампа должна светиться розовым светом. -
Вращая барабан, совместить красную линию спектра с флажком, видимым в окуляр монохроматора. Снять показания со шкалы барабана. -
Повторить предыдущий пункт для сине-голубой и фиолетовой линий. -
По градуировочному графику монохроматора (см. ниже) определить длины волн красного, сине-голубого и фиолетового света в спектре атома водорода. Полученные данные занести в таблицу.
цвет линии
показания барабана
, нм
n
k
R, м-1
Rср , м-1
Rтеор , м-1
ΔR, м-1
R , %
красный
2900
2
3
сине-голубой
1900
2
4
фиолетовый
1250
2
5
Табличные данные: me=9,110-31 кг; е=1,610-19 Кл; 0=8,8510-12 Ф/м; h=6,6210-34 Джс; c=3108 м/c.
-
Определить экспериментальные значения постоянной Ридберга для каждой длины волны по формуле: . Данные занести в таблицу. Определить среднее значение Rcр . -
Рассчитать теоретическое значение постоянной Ридберга по формуле и сравнить его с экспериментально полученным. Рассчитать погрешности измерений. Сделать выводы по работе.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
-
Сформулировать постулаты Бора. -
Что называется главным квантовым числом? Записать зависимость радиуса орбиты и полной энергии электрона в атоме водорода от n. -
Что называется серией линий, и как они возникают? Назовите серии спектральных линий для атома водорода. -
Почему для экспериментального наблюдения выбрана серия Бальмера?
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
1. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома водорода. Поглощение фотона с наибольшей длиной волны происходит при переходе, обозначенном стрелкой под номером … | 2. На рисунке изображены стационарные энергетические уровни атома водорода, согласно модели Бора, а также условно изображены переходы электрона с одного уровня на другой, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой области дают серию Бальмера. Отношение минимальной частоты кванта энергии серии Лаймана к максимальной частоте кванта энергии серии Бальмера равно … |
3. Закон сохранения момента импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой (правило отбора). Какие переходы в энергетическом спектре атома водорода (см. рис.) являются запрещенными? | 4. Электрон выбивается из атома водорода, находящегося в основном состоянии, фотоном с энергией 16,5 эВ. Определить скорость электрона за пределами атома. Энергия электрона в основном состоянии равна -13,6 эВ. |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ГРАДУИРОВОЧНЫЙ ГРАФИК МОНОХРОМАТОРА
ОТЧЕТ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КОНСПЕКТ (ответы на контрольные вопросы): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫЧИСЛЕНИЯ: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВЫВОДЫ: |
|
|
|
|