Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
57
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
58.88 Кб
Скачать

Міністерство освіти і науки України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра о

бліку та аудиту

Група ОА-45

Реферат на тему:

Антропогенно-техногенні небезпеки

Виконав: Вознюк О.А.

Перевірив: Харчук С.В.

Житомир 2005

ч

Мета роботи: вивчення закономірностей спектра водню, вивчення сталої Ридберга та сталої Планка.

Обладнання: монохроматор, газорозрядна трубка з воднем, ртутна лампа з блоком живлення.

Розташування ліній випромінювання у спектрі водню підлягає певній закономірності:

(1)

де - довжина хвилі, R - стала Ридберга. Для ліній серії Лаймана (ультрафіолетова частина спектра) n = 1, р = 2, 3 і т.д., для ліній серії Бальмера ( видима частина спектра) n = 2, р = 3, 4 і т.д. В інфрачервоній частині спектра розміщуються серії Пашена, Бракетта та Пфунда.

Енергію кванта, що випромінюється при переході атома з вищого на нижчий енергетичний рівень, можна записати як різницю енергій відповідних станів атома

(2)

де h - стала Планка, а - частота випромінювання. За допомогою (1) та (2) знаходимо

(3)

с - швидкість світла.

Згідно з теорією Бора повна енергія атома водню

(4)

де - електрична стала , m - маса електрона , е - заряд , Z - атомний номер . Враховуючи (4) та (3) для сталої Ридберга, одержимо:

(5)

Якщо врахувати , що електрон рухається навколо ядра скінченої маси М , то стала Ридберга

(6)

Розв'язання задачі для атома водню за допомогою рівняння Шредингера:

(7)

де r – радіус - вектор , φ- хвильова функція , Е - енергія , дає для спектра вираз (4). При розв'язанні рівняння (7) Е може набувати як додатних , так і від’ємних значень , що відповідають неперервному та дискретним енергетичним рівням атома.

З допомогою експериментальних даних по дослідженню спектра водню ( серія Еальмера n = 2 ) можна також знайти сталу Планка . Формулу для цього одержимо з (1) та (5), вони має вигляд

Порядок виконання роботи

Завдання №1. Градуювання у призменному монохроматорі залежить від матеріалу призми. Тому перед роботою монохроматор треба проградуювати відповідно відомому спектру ртутної пари .

Градуювання шкали монохроматора здійснюється у такому порядку.

1. Ввімкнути тумблер "Лампа ДРШ " , а також натисну­ти на кнопку " Пуск " . Запалюється ртутна лампа .

2. За допомогою окуляра 4 домогтись чіткого зображення спектра ртуті і візира у полі зору .

3. Послідовно суміщаючи візир монохроматора з відпо­відними лініями спектра , візначити з точністю до по­ловини поділки шкали положення спектральних ліній.

4. Результати вимірювань записати у табл. 1.

Спектральна лінія

газу гелію

Поділка шкали

Довжина хвилі, нм

Червона

Жовта

Зелена

Зелено-голуба

Голуба

Синя

Фіолетова

707

668

588

502

492

471

447

403

Спектральна лінія

парів ртуті

Поділка шкали

Довжина хвилі, нм

Червона

Оранжева

Зелена

Голуба

Фіолетова

625

580

530

480

420

410

5. За допомогою даних таблиці побудувати градуювальний графік. По осі абсцис відкласти поділки шкали, по осі ординат, відповідно, довжини хвиль.

Завдання №2

1. Відключити ртутну лампу (тумблер " Лампа ДРШ " перевести в положення "Викл." ) ввімкнути тумблер " Лампа Л2" запалити наповнену воднем газорозрядну трубку.

2. За допомогою візира і градуювальної шкали знайти довжину хвилі для кожної спектральної лінії атому водню. Результати занести у таблицю 2.

Спектральна лінія

водню

Поділка шкали

Довжина хвилі, нм

Червона

Оранжева

Зелена

Голуба

Фіолетова

3. За допомогою формул (1) та (8) для всіх ліній знайти сталу Планка.

4. Знайти середнє значення R та h , а також абсолютну похибку. Результат подати у вигляді

,

і порівняти з табличними даними для цих величин.

Контрольні запитання

1. Що дає для науки дослідження спектрів?

2. Які основні труднощі зустрічала класична фізика при інтерпретації спектра водню?

3. Який вихід запропонував Бор?

4. В чому полягають недоліки теорії Бора?

5. Принцип дії, пристрій та призначення спектроскопа.

Соседние файлы в папке Фізика(готові лабораторні роботи)