Физика \ Физика

Оптические спектры атомов водорода и ртути. Определение длин волн серии Бальмера в спектре атома водорода, страница 4

Далее предполагается, что один из электронов находится все время в не возбужденном 6S - состоянии, а второй может возбуждаться. Так как l₁ = 0, то L=l₂ . Уровень энергии, соответствующий нормальному состоянию атома ртути (6¹S₀) лежит на глубине 10,43 эВ. Это означает, что энергия ионизации Е_i атома Hg составляет 10,43 эВ.

Выполнение работы:

1. Подготовить монохроматор к работе

2. Выполнить управления.

Упражнение 1. Проверка градуировки монохроматора.

Установить неоновую лампу перед щелью монохроматора и проверить правильность установки объектива, коллиматора и окуляра зрительной трубы. Для этого раздвинуть щель коллиматора на ширину примерно 2 мм, барабан 8 (рис 6) установить приблизительнона деление 2300-2500. Затем постепенно перемещать лампу до тех пор, пока щель монохроматора не6 будет хорошо освещена и в поле зрения не появиться яркие линии неона.
Отрегулировать положение окуляра. Для этого совместитькакую-нибудь линию спектра с указателем зрительной трубы. Затем произвести фокусировку указателя и закрыть окуляр стопорным винтом 11.
Проверить градуировку монохроматора, используя линии неона известной длины приведённой в Таблице 4.

Поворачивая барабан монохроматора, совместить линию с указателем и произвести отсчёт показаний барабана N не менее 3 раз. Результаты занести в табл. 4. Вычислить <N> и N и сравнить с показаниями градуировочного графика Nгр.

Если <N> и Nгр лежат в приделах N то всё путём.

Упражнение 2. Определение длин волн серии Бальмера в спектре атома водорода.

Установить водородную лампу перед щелью монохроматора.
Совмещая указатель в поле зрения зрительной трубы с линиями, произвести отсчёт показаний N барабана монохроматора (не менее 3-х раз). Вычислить среднее значение показаний <N> и определить соответствующие длинны волн \ по градуировочному графику. Определить также, каким переходам соответствуют данные длинны волн. Результаты Занести в табл. 5 Оценить погрешность.
Вычислить постоянную Ридберга R’ по эксперементальным данным табл. 5 для каждой линии по формуле (6), где n=2, n’ =3. Определить <R’> и сравнить с теоретическим значением. Оценить погрешность.
Используя комбинационный принцип (10) по данным табл.5 вычислить максимальную длину волн серии Пашена и Брэкета. Оценить погрешность.
Вычислить расстояние E между энергетическими уровнями тонкой структуры линий серии Бальмера по формулам (8),(12) и (16) используя теоретическое значение R’.

Упражнение 3. Определение длин волн линий ртути.