Обработка результатов
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). Значениятакже занести в таблицу 3.1.
Определить среднее значение для каждой длины волны,,.
Произвести расчет ошибок в определении длин волн (). Найти среднее значение (). Записать в таблицу 3.1.
По полученным значениям длин волн построить цветным карандашом спектрограмму серии Бальмера (подобно рис.1.1).
Сравнить значения , определенные экспериментально, с их табличными значениями (таблица 1.1).
Начертить схему энергетических уровней атома водорода и стрелками отметить переходы, соответствующие линиям ,,. (рис. 1.2).
Найти постоянную Ридберга, используя формулу (1.4) и найденные в эксперименте значения длин волн для красной, голубой и фиолетовой линии (,,).
Найти среднее значение постоянной Ридберга по формуле:
.
Сравнить полученные значения с табличным значением постоянной Ридберга. Определить относительную погрешность эксперимента.
Определить по найденной массу электрона, используя формулу (1.10).
Требования к оформлению отчета
Отчет должен содержать:
Цель работы.
Список приборов и оборудования с указанием точности используемого прибора.
Основные расчетные формулы.
Таблицу 1.3 с внесенными в нее экспериментальными результатами.
Рассчитанные из эксперимента средние значения длин волн для красной, голубой и фиолетовых линий спектра излучения атома водорода.
Построенную цветным карандашом спектрограмму серии Бальмера.
Схему энергетических уровней атома водорода (рисунок 1.2) с изображенными на ней стрелками переходов, соответствующих линиям ,,,.
Таблицу 5.1 с экспериментально полученными значениями постоянной Ридберга для красной, голубой и фиолетовых линий спектра.
Таблица 5.1
Линия спектра | |||
Красная |
|
|
|
Голубая |
|
|
|
Фиолетовая |
|
|
|
Средние значения постоянной Ридберга и массы электрона те, полученную из формулы (1.10) и их квадратичную ошибку.
Сравнение полученных результатов итес их теоретическими значениями.
Выводы.
Контрольные вопросы
Записать формулу, описывающую длины волн спектральных линий в серии Бальмера.
Как рассчитать коротковолновую границу серии Бальмера ?
Рассказать о квантовых числах и физических величинах, которые они определяют.
Указать физический смысл постоянной Ридберга.
Каким образом изменяется (увеличивается, уменьшается) расстояние между соседними энергетическими уровнями DЕв атоме водорода с ростом главного квантового числа?
Показать, используя энергетическую диаграмму, что серии Лаймана соответствуют наиболее энергичные кванты.
При каких энергетических переходах наблюдаются: красная линия , голубая линия, фиолетовая линиясерии Бальмера?
Какие серии наблюдаются в спектре излучения водорода?
Какие серии наблюдаются в спектре поглощения водорода?
Каким образом в данном эксперименте сообщается атомам энергия, необходимая для их возбуждения?