Файл: Физика изучение спектра излучения атома водорода Методические указания к лабораторной работе Электронный учебный материал Минск 2020.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

  1. Установить на рельсе монохроматора ртутную лампу. Установкапроизводитсяинженеромили преподавателем.

  2. Включить тумблер «Сеть» на блоке питания ртутной лампы.

  3. Включить тумблер «Лампа ДРШ». Должна зажечься ртутная лампа, поджиг лампы сопровождается характерным звуком.

  4. Если лампа не загорелась, нажать кнопку «Пуск».

  5. Установить указатель на барабане в начало шкалы отсчета.

  6. Поворачивая барабан, совместить первую (высокоинтенсивную) фиолетовую линию спектра с измерительным треугольным указателем, который виден внизу зрительного поля.

  7. Произвести отсчет угла поворота призмы по барабану и занести его в таблицу 1 как угол 1 (напомним, что одно деление шкалы соответствует 2).

  8. Аналогичные измерения произвести для всех линий спектра

ртути.

  1. Действия, указанные в пп. 6-8, провести для всех линий спектра,

двигаясь в обратном порядке, т.е. из красной области спектра в фиолетовую. Занести в таблицу 1 отсчеты углов поворота по барабану как 2.

  1. Выключить тумблер «Лампа ДРШ» на блоке питания ртутной лампы.

  2. Выключить тумблер «Сеть» на блоке питания ртутной лампы.

  3. Вычислить средние значения отсчетов барабана ср 1 2 / 2 .

  4. Построить на миллиметровой бумаге формата А4 в альбомной ориентации градуировочный график для монохроматора УМ-2. По горизонтальной оси откладывать средние значения отсчетов по барабану φср, по вертикальной оси соответствующие значения длин волн . Следует выбрать следующий масштаб: для  – 20 нм на 1 см, для φср– 100 на 1 см. Градуировочный график должен представлять собой плавную кривую, соединяющую экспериментальные точки.





Определение длин волн в серии Бальмера с помощью призменного монохроматора


  1. Установить на рельсе монохроматора водородную лампу.

Установка производится инженером или преподавателем.


  1. Включить тумблер на блоке питания водородной лампы.

Включение производится инженером или преподавателем.


  1. Поворачивая барабан, совместить синюю линию спектра излучения атома водорода с измерительным треугольным указателем.

  2. Произвести отсчет угла поворота по барабану и занести его в таблицу 2 как угол 1.

  3. Аналогичные измерения произвести для голубой и красной линий спектра, указанных в таблице 2.

  4. Действия, указанные в пп. 4 и 5, провести для всех указанных линий спектра, двигаясь в обратном порядке, т.е. из красной области спектра в фиолетовую. Занести в таблицу 2 отсчеты углов поворота по барабану как

2 .
Таблица 2. Параметры спектральных линий серии Бальмера


п/п


Цвет


Интенсивность

Отсчет по

барабану,

эксп,

нм

теор,

нм

n

,

%

φ1

φ2

φср

1

Синяя

Низкая






















2

Голубая

Средняя






















3

Красная

Высокая


























  1. Выключить блок питания водородной лампы. Производитсяинженеромилипреподавателем.

  1. Вычислить средние значения отсчетов барабана

.

ср 1 2 /2

  1. По ранее построенному вами градуировочному графику определить длины волн в спектре атома водорода.

  1. Измеренные значения длин волн занести в таблицу 2 как

эксп.

  1. Зарисовать схему энергетических уровней атома водорода и указать, каким квантовым переходам соответствуют экспериментально наблюдаемые линии в серии Бальмера. Запишите в таблицу 2 значения nуровней с которых происходит переход.

  2. Рассчитать по формуле (16) теоретические значения длин волн

спектральных линий в серии Бальмера и занести их в таблицу 2 как

теор.

  1. Сравнить теоретически рассчитанные значения длин волн с экспериментально измеренными и рассчитать относительную ошибку экспериментальных измерений:

эксп теор

теор
100% .



Списоклитературы

  1. Трофимова Т.И. Физика: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по техническим направлениям подготовки, - Москва : Академия, 2012. - 316 с.

  2. Фриш С. Э. Оптические спектры атомов / С. Э. Фриш. – Москва: Лань, 2010. - 644 с.

  3. Кустанович И. М. Спектральный анализ / И. М. Кустанович. - М., Высшая школа, 1972. 352 с.