Измерения и обработка результатов

1. Градуировка монохроматора.

1. Включите ртутную лампу. Отрегулируйте ширину входной щели так, чтобы спектр был четким и контрастным.

2. Отградуируйте монохроматор, т.е. определите, какому делению N шкалы барабана соответствует определенная длина волны света . Данные занесите в таблицу 1.

Таблица №1

№ измерения	, нм	Номер деления барабана (угловое расстояние между спектральными линиями)
1	Красная 690,7
2	Красная 671,6
3	Оранжевая 623,4
4	Оранжевая 612,3
5	Оранжевая 607,3
6	Желтая 579,1
7	Желтая 577
8	Зеленая 546,1
9	Голубая 491,6
10	Фиолетовая 435,8
11	Фиолетовая 434,8
12	Фиолетовая 433,9
13	Фиолетовая 407,8
14	Фиолетовая 404,7

Наиболее характерными для спектра ртути являются две весьма близко расположенные желтые линии (  579,1 нм и   577,0 нм), справа от нее расположена зеленая очень яркая линия (  546,1 нм), далее средней яркости голубая линия (  491,6 нм), далее три фиолетовых линии: самая яркая (  435,8 нм) и две отдельные фиолетовые умеренной яркости (  434,8 нм и 433,9 нм). Далее четко видны две отдельные фиолетовые линии умеренной яркости (  407,8 нм и   404,7 нм). Слева от желтого дублета видна оранжевые линии и красные линии. При наиболее внимательном рассмотрении могут быть замечены еще несколько бледных линий, которые для градуировки существенного значения не имеют.

3. Постройте градуировочный график N  f (), откладывая по оси абсцисс  (нм), а по оси ординат N (номер деления шкалы барабана монохроматора).

2. Определение постоянной Ридберга.

1. Поместите газоразрядную трубку с водородом против входной щели монохроматора.

2. Зажгите в трубке разряд и произведите отсчеты по барабану прибора для четырех наиболее ярких линий водорода серии Бальмера Н_, Н_, Н_j Н_. Результаты занесите в таблицу 2.

Таблица № 2

Цвет линии	Номер деления барабана	 , нм (по градуировочному графику)
Красный
Голубой
Сине-фиолетовый
Фиолетовый

3. По градуировочной кривой определите длины волн - наблюдаемых линий в серии Бальмера. По формуле Бальмера найдите несколько значений постоянной Ридберга:

, n =3,4,5…

Определите среднее значение постоянной Ридберга.

4. Зная среднее значение постоянной Ридберга, можно определить массу электрона:

.

4. Определив массу электрона, вычислите радиус первой Боровской орбиты для электрона в атоме водорода:

,

где n = 1,2,3… - главное квантовое число; _о  8,85 10^-12 Ф/м - электрическая постоянная; h  6,626 10^-34 Джс - постоянная Планка;

e  1,6 10^-19 Кл - заряд электрона; с 3∙10⁸ м/с - скорость света.