Таблица 1. Длины волн наиболее ярких линий в спектре ртути
№
Цвет линии
λ, нм
Относительная яркость
N, дел
1
фиолетовая
404,6
8
2
фиолетовая
407,7
6
3
синяя
435,8
8
4
синяя
439,8
5
5
зелено-голубая
491,6
7
6
зеленая
546,0
12
7
желто-зеленая
567,5
6
8
желтая
576,9
10
9
желтая
579,0
10
10
оранжевая
615,2
4
11
красная
623,4
10
12
красная
671,6
6
13
красная
690,7
4
3. По полученным данным построить градуировочный график. По оси абсцисс отложить число делений шкалы спектроскопа, по оси ординат - длины волн наблюдаемых спектральных линий ртути. Провести плавную кривую с минимальным отклонением от нанесённых на график экспериментальных точек.
Задание 2. Определение неизвестных газов, находящихся в газоразрядных трубках по их спектрам излучения.
1. Включать поочерёдно газоразрядные трубки с неизвестными газами, записать по показаниям шкалы монохроматора положение линий спектров двух газов.
2. По градуировочному графику найти значения длин волн излучения.
3. Пользуясь таблицей 2, определить какие газы находятся в газоразрядных трубках. Заполнить таблицу.
Номер Трубки
Показания по шкале спектроскопа
Длина волны излучения
Длина волны излучения по табл. 1
Газ
Задание 3. Исследование видимой области спектра атома водорода
1. По полученным в задание 2 значениям длин волн линий излучения водорода выяснить энергию соответствующих фотонов
2. По схеме энергетических уровней атома водорода (рис. 1 или рис. 2) найти номера уровней энергии, при переходах между которыми испускаются линии спектра (ni) и (nj).
Задание 4. Расчёт постоянной Ридберга.
По формуле (1), зная длины волн излучения и квантовые числа для спектральных линий водорода, вычислить постоянную Ридберга для каждой линии. Найти среднее значение и сравнить его с теоретическим.
Таблица 2. Длины волн спектральных линий некоторых элементов (нм)
1. Водород (H)
397,0
410,2
434,0
486,1
656,3
7. Медь (Cu)
402,6
406,3
510,6
515,3
521,8
570,0
578,2
2. Гелий (He)
402,6
412,0
438,8
447,1
471,3
492,2
501,6
504,8
587,6
667,8
686,7
8. Натрий (Na)
589,0
589,6
9. Неон (Ne)
485,0
503,1
533,0
540,0
576,0
585,2
594,5
614,3
640,2
3. Барий (Ba)
516,0
526,7
553,6
4. Калий (K)
404,5
404,7
580,2
766,5
769,9
10. Никель (Ni)
440,2
471,5
503,6
547,7
5. Кальций (Ca)
559,8
616,2
11. Ртуть (Hg)
404,7
407,8
435,8
439,8
491,6
546,0
567,5
576,9
579,0
615,2
623,4
671,6
690,7
6. Литий (Li)
413,2
427,3
460,3
497,1
610,3
670,7
Контрольные вопросы
1. Получить обобщенную формулу Бальмера на основании постулатов Бора.
2. Записать сериальные формулы для всех спектральных линий спектра водорода.
3. Получить выражение кинетической, потенциальной и полной энергии электрона в атоме водорода. Почему полная энергия электрона в атоме водорода отрицательна?
4. Записать уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода.
5. Используя правило отбора, записать переходы электрона, приводящие к возникновению серии
Нейросеть23 мая 2024 11:11
Для решения задания 3, исследования видимой области спектра атома водорода, вам необходимо выполнить следующие шаги:
Воспользуйтесь значениями длин волн линий излучения водорода, полученными в задании 2, чтобы определить энергию соответствующих фотонов.
На схеме энергетических уровней атома водорода (рис. 1 или рис. 2) найдите номера уровней энергии, между которыми происходят переходы, при которых наблюдаются линии спектра (ni) и (nj).
Данные шаги помогут вам разобраться с анализом спектра атома водорода и провести соответствующие расчеты. Успехов в выполнении задания!
Таблица 1. Длины волн наиболее ярких линий в спектре ртути
№
Цвет линии
λ, нм
Относительная яркость
N, дел
1
фиолетовая
404,6
8
2
фиолетовая
407,7
6
3
синяя
435,8
8
4
синяя
439,8
5
5
зелено-голубая
491,6
7
6
зеленая
546,0
12
7
желто-зеленая
567,5
6
8
желтая
576,9
10
9
желтая
579,0
10
10
оранжевая
615,2
4
11
красная
623,4
10
12
красная
671,6
6
13
красная
690,7
4
3. По полученным данным построить градуировочный график. По оси абсцисс отложить число делений шкалы спектроскопа, по оси ординат - длины волн наблюдаемых спектральных линий ртути. Провести плавную кривую с минимальным отклонением от нанесённых на график экспериментальных точек.
Задание 2. Определение неизвестных газов, находящихся в газоразрядных трубках по их спектрам излучения.
1. Включать поочерёдно газоразрядные трубки с неизвестными газами, записать по показаниям шкалы монохроматора положение линий спектров двух газов.
2. По градуировочному графику найти значения длин волн излучения.
3. Пользуясь таблицей 2, определить какие газы находятся в газоразрядных трубках. Заполнить таблицу.
Номер Трубки
Показания по шкале спектроскопа
Длина волны излучения
Длина волны излучения по табл. 1
Газ
Задание 3. Исследование видимой области спектра атома водорода
1. По полученным в задание 2 значениям длин волн линий излучения водорода выяснить энергию соответствующих фотонов
2. По схеме энергетических уровней атома водорода (рис. 1 или рис. 2) найти номера уровней энергии, при переходах между которыми испускаются линии спектра (ni) и (nj).
Задание 4. Расчёт постоянной Ридберга.
По формуле (1), зная длины волн излучения и квантовые числа для спектральных линий водорода, вычислить постоянную Ридберга для каждой линии. Найти среднее значение и сравнить его с теоретическим.
Таблица 2. Длины волн спектральных линий некоторых элементов (нм)
1. Водород (H)
397,0
410,2
434,0
486,1
656,3
7. Медь (Cu)
402,6
406,3
510,6
515,3
521,8
570,0
578,2
2. Гелий (He)
402,6
412,0
438,8
447,1
471,3
492,2
501,6
504,8
587,6
667,8
686,7
8. Натрий (Na)
589,0
589,6
9. Неон (Ne)
485,0
503,1
533,0
540,0
576,0
585,2
594,5
614,3
640,2
3. Барий (Ba)
516,0
526,7
553,6
4. Калий (K)
404,5
404,7
580,2
766,5
769,9
10. Никель (Ni)
440,2
471,5
503,6
547,7
5. Кальций (Ca)
559,8
616,2
11. Ртуть (Hg)
404,7
407,8
435,8
439,8
491,6
546,0
567,5
576,9
579,0
615,2
623,4
671,6
690,7
6. Литий (Li)
413,2
427,3
460,3
497,1
610,3
670,7
Контрольные вопросы
1. Получить обобщенную формулу Бальмера на основании постулатов Бора.
2. Записать сериальные формулы для всех спектральных линий спектра водорода.
3. Получить выражение кинетической, потенциальной и полной энергии электрона в атоме водорода. Почему полная энергия электрона в атоме водорода отрицательна?
4. Записать уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода.
5. Используя правило отбора, записать переходы электрона, приводящие к возникновению серии
Для решения задания 3, исследования видимой области спектра атома водорода, вам необходимо выполнить следующие шаги:
1. Воспользуйтесь значениями длин волн линий излучения водорода, полученными в задании 2, чтобы определить энергию соответствующих фотонов.
2. На схеме энергетических уровней атома водорода (рис. 1 или рис. 2) найдите номера уровней энергии, между которыми происходят переходы, при которых наблюдаются линии спектра (ni) и (nj).
Данные шаги помогут вам разобраться с анализом спектра атома водорода и провести соответствующие расчеты. Успехов в выполнении задания!