отчеты по лабораторным работам / л.р. №1 определение постоянной ридберга для атомного водорода, 4 сем. / var1 / лаба по физике №1

Санкт-Петербургский Государственный Институт

Информационных Технологий, Механики и Оптики

(Технический Университет)

Лабораторная работа по физике №1

Определение постоянной Ридберга для атомного водорода.

Выполнил:

Студент группы 2322

Факультета ОИСТ

Голицын Сергей

Санкт-Петербург

-2004-

Теоретическая часть.

Цель работы – получение численного значения постоянной Ридберга для атомарного водорода из экспериментальных данных и его сравнение с рассчитанной теоретически.

Описание работы:

Известно, что серия Бальмера дается уравнением ΰ = R (1/4 – 1/n²), или ΰ = R/4 – R/n². Из уравнения, отложив по вертикальной оси значения волновых чисел линий серии Бальмера, а по горизонтальной – соответственно значения 1/n², получаем прямую, угловой коэффициент которой дает постоянную R, а точка пересечения прямой с осью ординат дает значение R/4 (см. рисунок).

Для определения постоянной Ридберга нужно знать квантовые числа серий Бальмера атомного водорода. Длины волн линий водорода определяются с помощью монохроматора (спектрометра).

Изучаемый спектр сравнивается с линейчатым спектром, длины волн которого известны. По спектру паров ртути (см. рисунок) можно построить градуировочную кривую монохроматора, по которой затем определить длины волн излучения атомарного водорода.

Приборы и оборудование:

Источник света: водородная газоразрядная трбка, ртутная лампа ДРШ-2; приборы: «Спектр-1», монохроматор УМ-2.

Порядок выполнения работы:

1. Поставить по шкале коллиматора отсчет 9.6.

2. Зажечь ртутную лампу ДРШ-2.

3. Установить ширину входной щели монохроматора УМ-2 равную 0.07 мм.

4. Включить подсветку указателя в окуляре монохроматора.

5. Уменьшить ширину входной щели до 0.03мм, просмотреть спектр ртути, сравнив с рисунком, представленным на установке.

6. Снять градуировочную кривую монохроматора по спектру ртути.

7. Поставить перед монохроматором водородную трубку, снять спектр водорода.

8. Построить градуировочную шкалу монохроматора.

9. По построенной кривой определить линии спектра водорода.

10. Рассчитать волновые числа для полученных длин волн, построить график зависимости ΰ от 1/n².

11. Найти постоянную Ридберга: а) по угловому коэффициенту наклона кривой; б) из графика по значению R/4. Сравнить с теоретическим значением.

12. Определить энергию ионизации атомов водорода, находящегося в основном состоянии.