3-й Семестр Оптика / комп.лаба

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Сибирского Федерального Университета»

Саяно-Шушенский филиал

Отчет по лабораторной работе 3.08

«Спектр излучения атома водорода»

Выполнила:

Кобзева Владислава Евгеньевна

Клочкова Алена Анатольевна

Андронова Ангелина Александровна

ГЭ17-01Б

Проверил:

Глушенкова Елена Александровна

р.п. Черёмушки 2018

Цель работы:

1. Знакомство с планетарной и квантовой моделями атома при моделировании процесса испускания электромагнитного излучения возбужденными атомами водорода

2. Экспериментальное подтверждение закономерностей формирования линейчатого спектра излучения атомарного водорода при низких давлениях

3. Экспериментальное определение постоянной Ридберга

Оборудование: компьютер

Рабочие формулы:

– главное квантовое число

– формула Ридберга

Ход работы

Серия Бальмера; n₀=2

Таблица 1 – Результаты измерений

Номер линии i=	n	λi,мкм	,м
1
2	2	0,121	8,26
3	3	0,656	1,52
4	4	0,486	2,06

R=1,1 – табличная величина

Вывод: С помощью компьютерного симулятора вычислена постоянная Ридберга (R= ). Она не совпадает с табличной.

Ответ на к.в.

1. СПЕКТРОМ электромагнитного излучения (ЭМИ) называется совокупность электромагнитных волн, которые излучаются или поглощаются атомами (молекулами) данного вещества.

2. Линейчатые спектры складываются из отдельных спектральных линий, это признак того, что вещество излучает свет конкретных длин волн в определенных, очень узких спектральных интервалах. Все линии имеют конечную длину.

3. Такой спектр излучают атомарные газы.

4. Полосатые спектры состоят из отдельных полос, которые разделены темными промежутками. При помощи весьма хорошего спектрального аппарата можно увидеть, что все полосы состоят из большого числа близко лежащих линий. Полосатые спектры излучают молекулы, которые не связаны либо слабо связаны друг с другом.

5. СПЛОШНОЙ спектр излучается нагретыми телами.

6. ПЛАНЕТАРНАЯ МОДЕЛЬ атома: в центре атома расположено очень малое положительно заряженное ядро, вокруг которого по определенным (разрешенным) стационарным орбитам движутся электроны, масса которых во много раз меньше массы ядра.

7. Атом поглощает электромагнитное излучение (фотон) при переходе электрона из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией. И наоборот.(излучает)

8. При переходе между разрешенными энергетическими уровнями электрон испускает или поглощает фотон с такой же энергией: ЕФ = |∆ЕЭЛ |.

9. УРАВНЕНИЕ ШРЕДИНГЕРА для движения электрона в кулоновском поле

11. В квантовой модели атома, электрон не имеет точной определенной координаты и скорости, поэтому бесполезно говорить о его траектории его движения. Можно только определить и нарисовать только границы области его приемущественного движения (орбитали).

12. М.Борн так сформулировал вероятностный смысл волновой функции в квантовой механике: Квадрат модуля волновой функции определяет плотность вероятности того, что в момент времени частица может быть обнаружена в точке пространства с координатами , и .Следовательно:

13. Атомная орбиталь — одноэлектронная волновая функция, полученная решением уравнения Шрёдингера для данного атома[1]; задаётся: главным n, орбитальным l, и магнитным m — квантовыми числами.

14. Главное квантовое число n может принимать целостные значения 1,2,.. . Оно определяет величину энергии электрона в атоме. 𝐸𝑛=−𝐸1𝑛2

15. Азимутальное (орбитальное) квантовое число l определяет модуль момента импульса электрона при его орбитальном движении |𝐹̅|=𝑛√𝑙(𝑙+1)

16. Магнитное квантовое число m1 определяет проекцию вектора момента импульса орбитального движения электрона IZ на направление внешнего магнитного поля В. Оно принимает положительные и ортицательные целочисленные значения по модулю меньшие или равные l.

17. Проекция вектора собственного момента импульса электрона.

18 Магнитное квантовое число ms определяет проекцию вектора собственного момента импульса электрона (спина S) на направлении внешнего магнитного поля В: 𝑆𝑍=ℎ𝑚𝑆 и принимает только 2 значения