Ход работы. Ознакомьтесь с описанием экспериментальной установки

Внимание!

Ознакомьтесь с описанием экспериментальной установки.

Задание 1. ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУ ГРАДУИРОВОЧНОГО ГРАФИКА

1. Установите ртутную лампу на оптической скамье на расстоянии 20...30 см от входной щели коллиматора и включите ее.

2. Отрегулируйте с помощью микрометрического винта ширину входной щели. При этом желтый дублет линий спектра ртути должен быть четко виден.

3. Вращая рифленое регулировочное кольцо окуляра, получите резкое изображение вертикального отсчетного индекса. При этом, в поле зрения окуляра, наряду со спектральными линиями, виден вертикально расположенный индекс в виде стрелки черного цвета, который совмещается при выполнении работы со спектральной линией.

4. После этого с помощью винта, расположенного на корпусе монохроматора, добейтесь резкого изображения линий спектра и еще раз проверьте ширину входной щели.

5. Вращая барабан, поочередно совмещайте измеряемые линии с индексом и делайте отсчет для каждой линии. Рекомендуется подводить линии спектра к индексу всегда с одной стороны. Полученные данные внесите в таблицу.

В приложении указаны длины волн и приблизительные значения (в %) относительных интенсивностей наиболее ярких линий спектра ртути. Интенсивность зеленой линии (5461 А) принята за 100%. Чтобы не ошибиться в идентификации наблюдаемых линий, обратите внимание на взаимное расположение, цвет и интенсивность пиний в приложении.

По данным таблицы постройте на миллиметровой бумаге график зависимости φ_i от λ_i,соблюдая правила построения графиков.

Задание 2.НАБЛЮДЕНИЕ СПЕКТРА АТОМАРНОГО ВОДОРОДА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ВОЛН В ВИДИМОЙ ЕГО ЧАСТИ

1. Замените ртутную лампу на водородную трубку (дейтериевую лампу),

которую можно приблизить вплотную к входной щели и включите ее. В процессе замены оба источника, естественно, должны быть выключены. Т.к. их интенсивность значительно уступает интенсивности ртутных линий, то измерения следует проводить при минимальной внешней освещенности, а лампы дневного света желательно выключить Измерьте углы для всех наблюдаемых линий.

2.По градуировочному графику определите значения длин волн этих линий

З.По табличным данный предложенным на рабочем месте и атласу спектров, определите примеси газов, присутствующих в трубке. 4.Идентифицируйте линии, соответствующие атому водорода Н_α, Н_β, Н_γ и по формуле (4) рассчитайте значения постоянную Ридберга R для каждой линии, а также среднее значение R_ср. Попытайтесь оценить абсолютную погрешность R_ср. исходя из того, что в данной работе точность отсчета угла φ_i для каждой линии реально составляет около 5⁰. Расчет проведите не менее, чем с тремя значащими цифрами.

Контрольные вопросы.

1. Почему движущийся электрон в атоме, согласно электродинамике, должен упасть на ядро?

2. Сформулируйте постулаты Бора.

3. Что означает слово "спектр"?

4. Объясните природу спектральных линий водорода с точки зрения электронных энергетических уровней.

5. По какому принципу спектральные линии объединяются в серии?

6. Почему из бесконечного числа спектральных линий наблюдаются только 4 (или 3)?

7. В чем состояла революционность теории Бора и каковы ее недостатки?