Изучение причин уширения спектральных линий атомов; экспериментальное определение ширины спектральной линии ртути

Страницы работы

Содержание работы

Цель работы: изучение причин уширения спектральных линий атомов; экспериментальное определение ширины спектральной линии ртути.

Приборы и принадлежности: спектрограф ДФС-8, ртутные лампы ДРШ-250, фотопластинки, фотореактивы, микрофотометр МФ-4.

Рабочие формулы:

, ,где x максимум, которому соответствует спектральная линия .

,где нм- естественная ширина линии.

,где время жизни атома в возбужденном состоянии , ~ 10⁸ c^-1.

,где - универсальная газовая постоянная, - температура газа, - его молярная масса.

,где - число Авогадро, - давление.

Выполнение работы:

1)Для длины волны λ=435,8 нм x₁=0,24 s₁=89.

2)Для длины волны λ=434,7 нм x₂=1,95 s₂=81.

3)Для длины волны λ=433,9 нм x₃=3,24 s₃=76.

Таблица 1.

X	S	X	S
0	73	0,2	87
0,02	74	0,22	89
0,04	74	0,24	89
0,06	75	0,26	87
0,08	75	0,28	86
0,1	76	0,3	84
0,12	78	0,32	80
0,14	79	0,34	78
0,16	82	0,36	76
0,18	85	0,38	75
0,4		74

2)Дисперсия спектрографа:

3)Естественная ширина линии:

4)Ширина доплеровского контура:

5)Ударное уширение:

Вывод: изучены причины уширения спектральных линий атомов: 1)расширение энергетических уровней ведёт к расширению спектральных линий, возникающих при переходах между ними; 2) уширения спектральных линий связано с движением излучающих атомов и их взаимодействий; 3) столкновение атомов также влияет на ширину линий; 4)Ширина линий спектра зависит от времени свободного пробега атомов. Экспериментально определена ширина спектральной линии ртути