Порядок выполнения работы. Задание 1. Градуировка монохроматора по спектральным линиям ртутной и неоновой ламп.
Задание 1. Градуировка монохроматора по спектральным линиям ртутной и неоновой ламп.
1. Установить неоновую лампу как можно ближе к входной щели монохроматора.
2. Зажечь неоновую лампу и пронаблюдать полученный от нее спектр. Определить d – положение каждой линии по барабану монохроматора. Результаты записать в табл.8.1.
3. Заменить неоновую лампу ртутной и провести аналогичные измерения; результаты записать в табл.8.2.
4. Построить по полученным данным обеих таблиц 8.1 и 8.2 объединенный график зависимости длины волны от делений барабана: λ=f(d) (градуировочный график).
Таблица 8.1
| Линии в спектре неона | ||
| Цвет линии | Длина волны λ, нм | Отсчёт по барабану d, дел. |
| 1. Ярко-красная (двойная) | 640.2 | |
| 2. Красно-оранжевая (левая из 2-х двойных линий) | 624.3 | |
| 3. Оранжевая (яркая из 4-х оранжевых линий) | 594.5 | |
| 4. Желтая | 585.2 | |
| 5. Светло-зеленая (левая из двух одиночных линий) | 570.0 |
Таблица 8.2
| Линии в спектре ртути | ||
| Цвет линии | Длина волны λ, нм | Отсчёт по барабану d, дел. |
| Ярко-красная (двойная) | 623.4 | |
| Желтая (двойная) | 579.0 | |
| Светло-зеленая | 546.0 | |
| Светло-голубая (правая из 2-х зеленых) | 491.6 | |
| Синяя (яркая) | 435.8 | |
| Фиолетовая (правая из двух, яркая) | 406.2 |
Задание 2. Измерение спектра водорода.
1. Осторожно установить водородную лампу у входной щели монохроматора.
2. Зажечь водородную лампу и пронаблюдать полученный от нее спектр.
3. Определить положение спектральной линии по барабану монохроматора. Результаты занести в таблицу 8.3.
4. С помощью градуировочного графика найти длины волн линий спектра водорода и также занести в таблицу 8.3.
Таблица 8.3
| № | Цвет линии в спектре водорода | Отсчёт по барабану d, дел. | Длина волны λ, нм | Квантовые числа перехода | R, .107 м-1 | Rср., .107 м-1 | ΔR, .107 м-1 | |
| n | k | |||||||
| Ярко-красная | ||||||||
| Сине-зелёная | ||||||||
| Фиолетовая |
5. Рассчитать постоянную Ридберга для каждой спектральной линии водорода, выразив R из формулы (8.1).
6. Найти среднее значение Rср, рассчитать погрешность ΔR; все результаты записать в табл.8.3.
7. По формуле (8.13) рассчитать теоретическое значение постоянной Ридберга. Сравнить экспериментальное Rср значение с теоретическим.
8. Из (8.13) выразить постоянную Планка и рассчитать её экспериментальное значение, подставив в формулу экспериментальное Rср. Сравнить с табличным: h=6.63.10-34 Дж.с.
9. Сделать выводы.
Контрольные вопросы
1. Ядерная модель атома и её трудности.
2. Сформулируйте постулаты Бора.
3. Используя постулаты Бора, найдите радиусы разрешённых орбит, скорости электрона на них и энергии стационарных состояний.
4. Представьте графически схему энергетических уровней и опишите спектр атома водорода, происхождение серий и отдельных линий в этом спектре. Что такое основное состояние? Возбуждённое? Ионизированное?
5. Недостатки теории Бора. В чём её ценность?
6. Как в квантовой механике описывается состояние микрочастицы? Физический смысл волновой функции.
7. Запишите уравнение Шрёдингера. Каким образом в квантовой механике получается квантование энергии?
Используемая литература
[1] §§ 37.5, 38.1-38.4, 39.1,39.2;
[2] §§ 29.1, 30.1, 30.4, 31.3;
[3] §§ 4.2, 4.16. 4.21, 4.27-4.31;
[6] §§ 14, 15, 21, 22;
[7] §§ 208-212, 223-225.
Лабораторная работа 3-09
Дата добавления: 2015-09-07; просмотров: 770;