Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет
информационных технологий, механики и оптики
Кафедра информатики и прикладной математики
Физика
Лабораторная работа №1 (6 модуль)
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГА ДЛЯ АТОМНОГО ВОДОРОДА».
Выполнил Кудряшов А.А.
Группа 2121
Проверил Темнов Д.Э.
2012 г.
Цель работы: получение численного значения постоянной Ридберга для атомного водорода из экспериментальных данных и его сравнение с рассчитанной теоретически.
Описание работы.
Нам известно, что серия Бальмера дается уравнением
иначе,
. (1)
Из уравнения (1), отложив по вертикальной оси значения волновых чисел линий серии Бальмера, а по горизонтальной – соответственно значения , получаем прямую, угловой коэффициент (тангенс угла наклона) которой дает постоянную R, а точка пересечения прямой с осью ординат дает значение (рис. 1).
Для определения постоянной Ридберга нужно знать квантовые числа линий серии Бальмера атомного водорода. Длины волн (волновые числа) линий водорода определяются с помощью монохроматора (спектрометра).
Изучаемый спектр сравнивается с линейчатым спектром, длины волн которого известны. По спектру известного газа (в данном случае по спектру паров ртути, изображенному на рис. 5), можно построить градуировочную кривую монохроматора, по которой затем определить длины волн излучения атомного водорода.
Рис. 4
Обработка результатов
|
λ |
690.7 |
671.7 |
623.4 |
612.3 |
607.2 |
579.0 |
576.9 |
546.0 |
491.6 |
435.9 |
434.7 |
433.9 |
407.7 |
404.6 |
|
m |
3413 |
3352 |
3172 |
3129 |
3104 |
2967 |
2962 |
2778 |
2356 |
1684 |
1676 |
7652 |
1208 |
1100 |
M’1 =3302(красная линия)
M’2=2312(голубая)
M’3=1170(фиолетовая)
|
λ,нм |
657 |
492 |
408 |
|
m |
3302 |
2312 |
1170 |
|
, cm-1 |
15220,7 |
20325,2 |
24509,8 |
|
n |
3 |
4 |
5 |
|
1/n2 |
0,1110 |
0,0625 |
0,04 |
Уравнение аппроксимирующей прямой:
y = -126547.28*x+29028.73
Расчет постоянной Ридберга
А) По угловому коэффициенту кривой
R = 126547,28 cm-1
Б) По точке пересечения с осью Оу
Из уравнения аппроксимирующей прямой, если х = 0, то
У = 29028,73, следовательно
R/4 = 29028,73
R = 116114,9 cm-1
В) Теоретическое значение постоянной Ридберга для водорода:
R = 109677,593 см−1
Энергия ионизации атома водорода = 13.6 эв.
Контрольные вопросы.