2015-08-21
224
1. Для визуального наблюдения и определения длин волн спектральных линий пронаблюдайте через окно в кожухе приемника излучения весь спектр источника света, поворачивая рукоять механического счетчика от 400 до 600 нм, делая остановку через каждые 10-20 нм. Прорезь в кожухе источника света (водородной лампы) при этом должна находиться точно перед входным отверстием монохроматора. Для облегчения поиска линий можно вынуть коллиматорные щели шириной 0,05 мм у входного и выходного отверстий. Для более точного определения положения линий щели нужно снова вставить. Определить положение четырех линий серии Бальмера по шкале длин волн с точностью 
нм.
2. Запишите значения длин волн красной, зелено-голубой, синей (видна слабо) и фиолетовой линий в таблицу 1.
| Цвет линии | Красная | Зелено-голубая | Синяя | Фиолетовая |
Значение главного
квантового числа  в
начальном состоянии
| ||||
Длина волны  , нм
| ||||
Значение постоянной
Ридберга  , 
|
Таблица 1. Результаты измерений длин волн.
3. Рассчитайте, пользуясь формулой Бальмера, постоянную Ридберга по измерению длины волны для каждой линии. Определите среднее значение постоянной Ридберга 
, оцените абсолютную 
и относительную погрешности 
.
4. Используя определенное в пункте 3 значение постоянной Ридберга, по формуле (1) рассчитайте уровни энергии атома водорода 
для 
в джоулях и электрон-вольтах. Результаты вычислений занесите в таблицу 2.
| Значение главного
квантового числа
| ||||||
| Энергия , Дж
| ||||||
| Энергия , эВ
|
Таблица 2. Схема энергетических уровней атома водорода.
5. Сделайте выводы.
[*] См. сноску на стр. 5.
[†] Здесь используется внесистемная единица измерения энергии – электрон-вольт (обозначение: эВ), удобная для измерения энергий атомных уровней.. 1 эВ равен энергии, которую приобретает электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 1 В.
