Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Работа+№8А+_Изучение+спектра+водорода_+_ред._.doc
Скачиваний:
42
Добавлен:
22.03.2015
Размер:
373.76 Кб
Скачать

3. Расчеты

а) Вычисление постоянной Ридберга

Все наблюдаемые линии принадлежат серии Бальмера. Пользуясь найденными Вами экспериментально значениями длин волн этой серии, определите сначала их частоты по формуле , а затем, по формуле (4), постоянную Ридберга для каждой линии. Найдите среднее значение постоянной Ридберга и сравните с теоретическим значением.

Форма 2.

Спектральная линия

Длина волны,

,нм

Циклическая частота,

,с-1

Постоянная Ридберга,

,с-1

Среднее значение постоянной Ридберга: с-1.

б) Вычисление энергии ионизации атома водорода

Используя экспериментально найденное значение постоянной Ридберга, вычислите энергию ионизации атома водорода в различных состояниях (при ,,,),

, () выразив ее в электрон-вольтах.

эВ.

в) Вычисление погрешностей

Погрешность при определении длины волны для каждой спектральной линии связана с погрешностью монохроматора, т.о.

,

где нм − погрешность показаний счетчика длин волн монохроматора.

Погрешность при вычислении постоянной Ридберга можно рассчитать по формуле:

.

Для записи конечного результата необходимо выбрать ту спектральную линию, для котороймаксимальна.

Самостоятельно оцените погрешности экспериментально вычисленных энергий ионизации атома водорода.

Запись конечного результата осуществите в виде:

(для каждой спектральной линии),

,

.

Сравните экспериментальные и теоретические результаты.

Вопросы для защиты работы

  1. Что такое спектр? Виды спектров.

  2. Что такое энергетический спектр атома?

  3. Сформулируйте постулаты Бора. Почему теория Бора получила название “полуклассической” (“полуквантовой”)?

  4. В чем состоит условие квантования электронных орбит?

  5. Определите энергетические уровни для атома водорода (в эВ). Что представляют собой водородоподобные атомы?

  6. Что такое главное квантовое число и что оно определяет?

  7. Назовите физический смысл волновой функции (-функции).

  8. Что такое спектральная серия линий?

  9. Что называется энергией ионизации?

  10. Что такое фотон? Как определяется энергия фотона?

  11. Что такое электрон-вольт? Соотношение между джоулем и электрон-вольтом.

  12. Водород в обычном состоянии находится в молекулярном состоянии. Почему мы говорим тогда о спектре атомов, а не молекул водорода?

Литература

  1. Савельев И.В.Курс общей физики. Т. З, М: Наука, 1982.

  2. Физический энциклопедический словарь. М. :Сов. энц., 1983.

  3. Шпольский Э.З.Атомная физика. Т. 1, Т. 2, М.: Наука, 1974.

7