Сурков Лабораторный практикум Спектры атомов и молекул 2012

Рис. 5.24.2

Затем, убедившись, что установленные параметры соответствуют требуемым, нажать клавишу «ОК».

3. Произвести измерение спектра Hα-линий дейтерия и водорода. Должен получиться спектр Hα-линий дейтерия и водорода, представленный на рис. 5.24.3.

Рис. 5.24.3

121

4. Аналогичным образом измерить и вывести на экран монитора

спектры Hβ-, Hγ- и Hδ-линий.

Поскольку лампа имеет ограниченный ресурс работы, после всех измерений лампу необходимо выключить.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. По полученным спектрам определить длины волн серии Бальмера для Hα-, Hβ-, Hγ- и Hδ-линий водорода и дейтерия, а также величины соответствующих изотопических сдвигов. Заполнить табл. 5.24.1.

2. Построить зависимость Δλ(λH ), провести через эксперимен-

тальные точки прямую. По формуле (5.24.11) вычислить отношение me mp . Сравнить полученный результат с табличным.

3.По формуле (5.24.6) определить постоянные Ридберга для водорода RH и дейтерия и RD.

4.По формуле (5.24.9) определить постоянную Ридберга R* и

сравнить полученное значение с расчетным, вычисленным по фор-

муле (5.24.4).

5. Оценить погрешности экспериментальных данных: me mp ,

λH, λD, RH, RD и R*.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. В разделе «Заключение» необходимо кратко изложить содержание и основные результаты работы.

122

2. Следует указать значения me mp , R* и сравнить полученные

значения с табличными. Перечислить источники погрешностей и обсудить возможные пути их минимизации.

3. Обсудить соответствие экспериментально полученной зависимости изотопического сдвига от длины волны Δλ(λH ) с теоретическим представлениям.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Опишите принцип работы дифракционного монохроматора.

2.Что называется изотопическим сдвигом спектральных линий?

3.Как образуется оптическое излучение водорода и дейтерия?

4.Что такое дейтерий?

5.Как найти отношение масс электрона и протона?

6.Для чего нужен и как работает фотоэлектронный умножи-

тель?

7.Сформулируйте основные этапы выполнения лабораторной работы.

8.Какова роль цифрового осциллографа – приставки к персональному компьютеру?

9.Как на данной установке получаются спектральные линии атома водорода?

10.Чему равно теоретическое значение постоянной Ридберга

R* ?

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. М.: Астрель, 2005. С. 152-155.

2.Сивухин Д.В. Атомная и ядерная физика. В 2-х ч. Ч. 1 и 2. М.:

Наука, 1986.

3.Иродов И.Е. Квантовая физика. Основные законы. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.

123

4.Барсуков О.А., Ельяшевич М.А. Основы атомной физики. М.:

Научный мир, 2006.

5.Светозаров В.В. Основы статистической обработки результатов измерений. М.: МИФИ, 2005.

Дополнительная

1. Матвеев А.Н. Атомная физика. М.: Высшая школа, 1989.

124