Порядок выполнения работы
Задание 1. Градуировка спектроскопа по спектру водорода.
Включить высоковольтный генератор поджига газоразрядных трубок с водородом. Спектроскоп установить так, чтобы его щель располагалась вблизи трубки. Перемещением спектроскопа и окуляра получить в поле зрения спектроскопа резкое изображение спектра водорода (он содержит четыре линии).
Совмещая визирную линию окуляра спектроскопа с линиями спектра водорода, длина волны которых известна, снять для каждой линии показания микрометра «а».
Данные измерения занести в таблицу 9.1. По данным таблицы 9.1 построить на миллиметровой бумаге график зависимости: А = f(a).
По вертикальной оси отложить значение длин волн.
Задание 2. Определение постоянной Ридберга по спектру гелия. Для водородоподобных ионов сериальная формула имеет вид:
где z — порядковый номер элемента в таблице Менделеева. Для гелия z = 2. Линии видимой части спектра гелия возникают при переходе электрона в атоме гелия на четвертый уровень n = 4. В видимой части спектра гелия наблюдаются шесть линий: красная (m = 6), желтая (m = 7), зеленая (m = 8), голубая (m = 9), синяя (m = 10) п фиолетовая (m = 11),
Трубка, содержащая гелий, подключается к высоковольтному генератору, на который подается постоянное напряжение 6В.
Зажечь трубку с гелием и через спектроскоп наблюдать спектр гелия.
Устанавливая визирную линию спектроскопа па красную, желтую п зеленую линии спектра, снять показания микрометра для каждой линии.
По графику градуировки спектроскопа найти длины волн зафиксированных линий спектра гелия: Акр Аж, Аз
Используя формулу (9.3), рассчитать три значения постоянной Ридберга. Вычислить погрешность в определении постоянной Ридберга.
Результаты измерений и вычислений занести в заранее подготовленные таблицы.
Таблица 9.1
Градуировка спектроскопа по спектру водорода
Цвет линии |
Длина волны (мкм) |
Положение микрометрического винта (мм) |
Красная |
0,65628 |
|
Зеленая |
0,48613 |
|
Синяя |
0,43405 |
|
Фиолетовая |
0,41017 |
|
Таблица 9.2
Определение длин поли видимой части спектра гелия и вычисление постоянной Ридберга
n |
m |
Цвет линии |
Длина волны (мкм) |
Положение микрометрического винта (мм) |
R, с-1 |
ΔR, с-1 |
2 |
6 |
красная |
|
|
|
|
2 |
7 |
желтая |
|
|
|
|
2 |
8 |
зеленая |
|
|
|
|
2 |
9 |
голубая |
|
|
|
|
2 |
10 |
синяя |
|
|
|
|
2 |
11 |
фиолетовая |
|
|
|
|