Спектральные линии ртути

Определение длин волн спектральных линий водорода

Градуировка монохроматора

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

В данной работе студент должен ознакомиться с линейчатым спектром водорода и ртути, измерить длины волн четырех линий серии Бальмера в спектре водорода и, зная эти длины волн, вычислить постоянную Ридберга.

Для построения градуировочной кривой монохроматора используется спектр ртути. Входная щель монохроматора должна быть равномерно освещена, для чего необходимо между источником света (ртутной лампой) и щелью установить конденсор. Убедившись, что в окуляр наблюдается спектр ртути, отыщите поворо­том измерительного барабана спектральную линию ртути с длиной волны 6907 А. Этой ли­нией будет средняя из трех красных линий. Если линия видна в окуляр не резко, то поворотом маховичка 4 сфокусируйте объектив коллиматора. Приведя данную спектральную линию (l = 6907 А) в центральное положение (совместите ее с указателем в окуляре) произведите отсчет в градусах по барабану против индекса. (Во время работы шкала измерительного ба­рабана и индекс освещаются осветителем).

Таким же образом отыщите последующие линии спектра ртути и запишите соответствующие им показания измерительного барабана. Ниже приведена таблица линий спектра ртути, ко­торые необходимо использовать в работе.

Наблюдая спектр ртути, составьте таблицу соответствия длин волн и показаний барабана. По данным таблицы постройте на миллиметровой бумаге график n= f (l), по оси ординат которого откладываются показания барабана – n, по оси абсцисс длины волн l в ангстремах (1А=10^-8см).

Примечание: Так как в трубке может находиться не химически чистый водород, то в спектре могут присутствовать и не водородные линии. Водородные линии наиболее яркие и вести наблюдение следует по ним.

Для наблюдения водородного спектра непосредственно перед щелью коллиматора устанавливается водородная трубка. Если она зажигается от осветительного устройства, то подключение такое же как и у ртутной лампы. Совместив последовательно спектральные линии водорода в окуляре, записать соответствующие показания измерительного барабана и по градуировочной кривой определить длину волны каждой спектральной линии.

Определите длины волн спектральных линий водорода, зная что линиям водорода серии Бальмера с самой большой длиной волны соответствуют переходы электронов с орбиты n=3 на m=2, меньшей с n=4 на m=2 и т.д.

Таблица 1

цвет и положение линий в спектре	длина волны в А
1. Яркая синяя
2. Вторая синяя
3. Третья синяя
4. Первая фиолетовая слабо заметная
5. Вторая фиолетовая
6. Третья яркая фиолетовая
7. Красная средняя из трех
8. Первая оранжевая
9. Вторая оранжевая
10.Третья оранжевая
11.Желтый дублет 1-я линия
12.Желтый дублет 2-я линия
13.Зеленая яркая
14.Сине-зеленая яркая

Пользуясь формулой (3), рассчитайте постоянную Ридберга для каждой линии, ее среднее зна­чение и погрешность в ее определении.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Чем объясняется линейчатый спектр излучения атомов?

2. Что называется серией спектральных линий?

3. Выведите формулу Бальмера, исходя из постулатов Бора.

4. Что называется энергией ионизации атома? Каковы типичные значения (по порядку величины) энергии ионизации?

5. Как объясняется постулат Бора о наличии стационарных электронных орбит с точки зрения волновых свойств электрона?

Дата добавления: 2014-11-29