4. Обработка результатов

1. Найти значения длин волн для каждой из линий спектра водорода (красная), (голубая), (фиолетовая) с помощью градуировочного графика и значений , полученных в эксперименте (таблица 3.1). Значения также занести в таблицу 3.1.

2. Определить среднее значение для каждой длины волны , , .

3. Произвести расчет ошибок в определении длин волн ( ). Найти среднее значение ( ). Записать в таблицу 3.1.

4. По полученным значениям длин волн построить цветным карандашом спектрограмму серии Бальмера (подобно рис.1.1).

5. Сравнить значения , определенные экспериментально, с их табличными значениями (таблица 1.1).

6. Начертить схему энергетических уровней атома водорода и стрелками отметить переходы, соответствующие линиям , , . (рис. 1.2).

7. Найти постоянную Ридберга, используя формулу (1.4) и найденные в эксперименте значения длин волн для красной, голубой и фиолетовой линии ( , , ).

8. Найти среднее значение постоянной Ридберга по формуле:

.

9. Сравнить полученные значения с табличным значением постоянной Ридберга . Определить относительную погрешность эксперимента.

10. Определить по найденной массу электрона, используя формулу (1.10).

5. Требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать:

1. Цель работы.

2. Список приборов и оборудования с указанием точности используемого прибора.

3. Основные расчетные формулы.

4. Таблицу 1.3 с внесенными в нее экспериментальными результатами.

5. Рассчитанные из эксперимента средние значения длин волн для красной, голубой и фиолетовых линий спектра излучения атома водорода.

6. Построенную цветным карандашом спектрограмму серии Бальмера.

7. Схему энергетических уровней атома водорода (рисунок 1.2) с изображенными на ней стрелками переходов, соответствующих линиям , , , .

8. Таблицу 5.1 с экспериментально полученными значениями постоянной Ридберга для красной, голубой и фиолетовых линий спектра.

Таблица 5.1

Линия спектра
Красная
Голубая
Фиолетовая

9. Средние значения постоянной Ридберга и массы электрона т_е, полученную из формулы (1.10) и их квадратичную ошибку.

10. Сравнение полученных результатов и т_е с их теоретическими значениями.

11. Выводы.

6. Контрольные вопросы

6. Записать формулу, описывающую длины волн спектральных линий в серии Бальмера.

7. Как рассчитать коротковолновую границу серии Бальмера ?

8. Рассказать о квантовых числах и физических величинах, которые они определяют.

9. Указать физический смысл постоянной Ридберга.

10. Каким образом изменяется (увеличивается, уменьшается) расстояние между соседними энергетическими уровнями DЕ в атоме водорода с ростом главного квантового числа?

11. Показать, используя энергетическую диаграмму, что серии Лаймана соответствуют наиболее энергичные кванты.

12. При каких энергетических переходах наблюдаются: красная линия , голубая линия , фиолетовая линия серии Бальмера?

13. Какие серии наблюдаются в спектре излучения водорода?

14. Какие серии наблюдаются в спектре поглощения водорода?

15. Каким образом в данном эксперименте сообщается атомам энергия, необходимая для их возбуждения?