Порядок выполнения работы. 1. Прежде чем приступить к измерению длин волн излучения водорода, производят градуировку спектрального прибора

1. Прежде чем приступить к измерению длин волн излучения водорода, производят градуировку спектрального прибора. Для этого включают газоразрядную рубку, наполненную гелием. Светящийся капилляр устанавливают против входной щели прибора, и, фокусируя окулярную линзу, получают четкое изображение спектральных линий. Значения длин волн гелия указаны на цветном рисунке спектра, который находится на столе установки.

Каждая спектральная линия гелия отвечает определенному положению (либо делению шкалы спектроскопа, либо делению барабана монохроматора).

2. Заполнить таблицу значений по форме

3. С помощью таблицы строят градуировочную кривую прибора, откладывая по оси абсцисс отсчеты по шкале или барабану, по оси ординат – длины волн гелия. Вид градуировочной кривой определяется дисперсией спектрального прибора.

4. Включают газоразрядную трубку с водородом и, также как при градуировании прибора, определяют положение каждой линии водородного спектра.

5. Пользуясь градуировочной кривой, находят длины волн и вычисляют волновые числа линий водородного спектра.

Все наблюдаемые линии принадлежат к серии Бальмера (k = 2). Красная линия появляется в спектре при переходе электрона с третьей орбиты, сине-зеленая – с четвертой, синяя – с пятой и фиолетовая – с шестой орбиты на вторую. Определив длины волн линий спектра водорода, вычисляют энергию квантов видимой части водородного спектра.

6. Подставляя в формулу (9) найденные из опыта величины и значения n, вычисляют постоянную Ридберга по каждой линии. Находят среднее значение постоянной R.

7. Используя среднее значение постоянной R, вычисляют энергию ионизации атома водорода W ^/ и энергии квантов (формула 11). Энергию выражают в джоулях и электрон-вольтах.

При вычислении следует иметь ввиду, что постоянная Планка h = 6,62^.10^-34 и что 1эВ = 1,6^.10^-19 Дж.

Контрольные вопросы

1. Как представляется строение атома по модели Резерфорда?

2. В чем заключается содержание постулатов Бора?

3. Когда атом излучает свет?

4. Как определяется частота света, испускаемого атомом?

5. Что такое длина волны?

6. Какой процесс называется ионизацией атома?

7. Что такое электрон-вольт?

8. Какая величина называется волновым числом?

9. Что такое главное число?

10. Что называется серией линий?

11. Какая серия линий получила название серии Бальмера?

12. Чему равна энергия кванта света?

Литература: [1], § 208 – 212; [2], § 38.1 – 38.4.

РАБОТА 89. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРИОДА ПОЛУРАСПАДА РАДИОАКТИВНОГО ИЗОТОПА КАЛИЯ