Задание 2. Исследование серии Бальмера в видимой области спектра водорода

1. Установить трубку с водородом против входной щели и получить газовый разряд в ней с помощью высокочастотного генератора. Сначала найти наиболее интенсивную красную линию и установить острие указателя на данную линию, записать показания n шкалы барабана; эти данные занести в таблицу 2. Второй найти зелено-голубую линию и произвести аналогичные замеры. В спектре водородной трубки наряду с линиями атомарного водорода наблюдается спектр молекулярного водорода; так, в промежутке между и располагается несколько сравнительно слабых красно-желтых и зеленых молекулярных полос (их фиксировать не нужно). Третья линия – фиолетово-синяя. Перед ней располагаются две слабые размазанные молекулярные полосы синего цвета. Четвертая линия – фиолетовая, ее не всегда удается найти. Определить деления барабана, соответствующие линиям и , занести их в таблицу 2.

2. С помощью градуировочного графика определить значения для каждой линии и занести их в таблицу 2.

3. Для каждого значения , найденного по графику, вычислить постоянную Ридберга по формулам (5).

4. Вычислить среднее значение постоянной Ридберга , ее абсолютную и относительную погрешности; данные занести в таблицу 2.

5. Рассчитать теоретическое значение постоянной Ридберга по формуле (4), занести в таблицу 2 и сравнить с .

6. Рассчитать относительную погрешность ; данные занести в таблицу 2.

Задание 3. Определение массы и импульса фотонов, соответствующих линиям серии Бальмера

Используя из таблицы 2, вычислить массу и импульс фотонов
серии Бальмера по формулам (6), (7) и занести их в таблицу 2.

Таблица 2

Линия	n									mф	рф
дел	нм	с-1	с-1	с-1	с-1	-	с-1	-	кг

Техника безопасности

При работе с ртутной лампой следует избегать попадания прямого света от лампы в глаза. Длительность непрерывной работы ртутной лампы 3-5 минут. Перед ее повторным включением необходима пауза 6 минут.

Контрольные вопросы

1. Что называют спектром испускания вещества?

2. Объясните происхождение линейчатых спектров в разреженных газах.

3. Объяснить устройство спектроскопа.

4. Какие квантовые числа характеризуют состояние электронов в атомах? Каков их физический смысл?

5. Сформулируйте правило отбора для орбитального квантового числа l. Какие переходы возможны в серии Бальмера атома водорода?

Рекомендуемая литература

1. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. –М.: Высш. школа, 2001.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. (т.3) / И.В. Савельев. – СПб.: Лань, 2006.

3. Детлаф А.А. Курс физики / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский – М.: Академия, 2008.

Составители: Мардасова И.В., Пруцакова Н.В., Шполянский А.Я.

ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
ПО ФИЗИКЕ

(раздел «Атомная физика»)

Редактор Т.В. Колесникова

________________________

В печать 16.02.2012.

Объем 0,75 усл.п.л. Офсет. Формат 60x84/16.

Бумага тип №3. Заказ № Тираж 60 экз. Цена свободная

________________________

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия:

344000, г. Ростов-на-Дону, пл. гагарина, 1.