4 Порядок виконання роботи

1. Після дозволу викладача увімкнути випрямляч, що живить джерело високої напруги 2.

2. За допомогою монохроматора УМ-2 провести вимірювання довжин хвиль трьох перших спектральних ліній серії Бальмера. Для цього натисніть на кнопку вимикача живлення джерела високої напруги 1 (знаходиться на верхній частині корпусу випрямляча) і утримуйте її в натиснутому положенні. Завдяки цьому до спектральної трубки 6 буде подано високу напругу (кілька тисяч вольт, будьте обережні), в ній почнеться газовий розряд, вона засвітиться. За допомогою барабана 3 підвести першу (яскраво-червону) спектральну лінію випромінювання до стрілочки 4. Визначити положення барабана 3 за його шкалою, записати отриманий результат у таблицю 10.1. Такі самі дії виконайте для зелено-блакитної, синьо‑фіолетової ліній.

Таблиця 10.1

Опис спектральної лінії	Положення барабана, о	Довжина хвилі, нм	n	k	R, м-1	ΔR, м-1
Яскраво-червона			2	3
Зелено-блакитна			2	4
синьо- фіолетова			2	5

3. За допомогою графіка визначити відповідні довжини хвиль. Отримані результати занести у таблицю 10.1.

4. Вимкнути експериментальну установку.

5. Виходячи з формули (10.1), обчислити сталу Рідберга

(10.6)

для кожної з трьох ліній. Результати записати у таблицю 10.1.

6. Для кожного вимірювання визначити похибку за допомогою формули

(10.7)

За похибку приладу для вимірювання довжини хвилі візьміть =15 нм.

7. Порівняти знайдені експериментальні значення сталої Рідберга. Чи збігаються вони між собою?

8. За допомогою формул (10.4) та (10.5) визначити теоретичне значення сталої Рідберга

, (10.8)

порівняти це значення з отриманими раніше.

9. За результатами роботи зробити висновки, в яких навести результати вимірювань сталої Рідберга; записати теоретичне значення сталої Рідберга; з’ясувати, чи збігається експериментальне значення Рідберга з теоретичним?

5 Контрольні питання

Під час підготовки до лабораторної роботи необхідно вивчити:

• теоретичний матеріал із теми “Атом за Резерфордом-Бором” за конспектом лекцій та підручниками [3, 5, 6];

• матеріал, що поданий вище, до цієї лабораторної роботи.

Для перевірки теоретичної підготовки до лабораторної роботи дати відповіді на такі питання:

1. Дослід Резерфорда. Ядерна модель атома. Залежність кількості α-частинок в одиниці тілесного кута від кута розсіювання. Проблема стабільності атома з точки зору ядерної моделі атома.

2. Постулати Бора. Правило квантування орбіт. Досліди Франка та Герца.

3. Спектральні закономірності у випромінюванні атома водню. Терми. Комбінаційний принцип Рітца.

4. Борівська теорія воднеподібного атома. Доведення узагальненої формули Бальмера. Стала Рідберга (доведення). Недоліки теорії Бора.

5. Зобразити схему експериментальної установки та пояснити принцип її роботи.

6. Довести формулу (10.7).