Послідовність виконання роботи

ЗАВДАННЯ 1. Градуювання монохроматора

Для цього (див.рис.2):

1. Розмістити близько до вхідної щілини монохроматора 1 неонову лампочку 4, яка розміщена в захисному кожусі, і увімкнути її в мережу 220 В.

2. Встановити ширину вхідної щілину монохроматора ~ 0,22 мм.

3. Досягнути чітке зображення спектральних ліній в окулярі 8 монохроматора за допомогою

регулювальних гвинтів 6 та 7, а оптимальну ширину спектральних ліній – незначним регулюванням ширини вхідної щілини монохроматора.

4. Плавно обертаючи барабан 5 довжин хвиль монохроматора, суміщати з візиром монохроматора видимі в окуляр 8 спектральні лінії випромінювання неону та встановлювати відповідність між значеннями і відносними поділками шкали барабана довжин хвиль (для спектру випромінювання неону значення l вказані на робочому місці).

5. Результати вимірювань записати в таблицю 1.

6. Вимкнути з мережі 220 В неонову лампочку і зняти її з оптичної лави.

7. Побудувати графік залежності (графік градуювання монохроматора), відкладаючи по осі Х відносні поділки шкали барабана 5 довжин хвиль, а по осі Y − довжини хвиль відповідних ліній.

l, Å
n, відн. од.

Таблиця 1

ЗАВДАННЯ 2. Визначення довжин хвиль спектральних ліній випромінювання атомів

Водню та сталої Планка

1. Розмістити на місці неонової лампочки прилад СПЕКТР – 1.

2. Увімкнути прилад СПЕКТР–1 в мережу 220 В і встановити перемикач на ньому в положення “H₂”.

3. Переміщаючи окуляр 8 зорової труби монохроматора 1 за допомогою регулювальних гвинтів 6 і 7 добитися чіткого зображення ліній випромінювання атомів водню в окулярі.

4. Дивлячись в окуляр монохроматора, встановлювати почергово поворотом барабана 5 довжин хвиль спектральні лінії випромінювання водню навпроти візира монохроматора і проводити відліки, що відповідають цим лініям, за шкалою барабана монохроматора. Візуальний пошук ліній необхідно починати з найбільш інтенсивної червоної лінії. Одержані результати записати в таблицю 2.

УВАГА! В спектрі водневої трубки поряд з лініями атомного спектру спостерігається спектр молекулярного водню.

Таблиця 2

Колір і індекс лінії	n, відн.од.	λ, нм	Квантові числа	h·1034, Дж·с	Δ h·1034, Дж·с	δh, 100%
n	k
Яскраво−червона, Ha
Зелено−голуба, Hb
Фіолетово−синя, Hg.
Фіолетова,
Сер.	хххх	хххх	хххх	хххх

5. Користуючись кривою градуювання монохроматора визначити довжини хвиль кожної з ліній випромінювання водню.

6. Розрахувати за формулою (5) сталу Планка, використовуючи довжини хвиль ліній випромінювання водню: , , і .

7. Дані, які одержані в п.п. 5−6, записати в таблицю 2.

8. Проаналізуйте одержані результати і зробіть висновки.

Контрольні запитання

1. Які серії випромінювання, крім серії Бальмера, ще має спектр випромінювання атом водню?

2. Який фізичний зміст мають квантові числа і у формулі (1)?

3. Сформулюйте постулати Бора. Як з їх допомогою пояснити лінійчатий характер спектру випромінювання атома водню?

4. Які фізичні величини необхідно знати для того, щоб розрахувати постійну Планка в даній роботі?

5. Знайдіть частоту обертання електрона в атомі водню.

6. Виведіть формулу, яка визначає повну енергію електрона в атомі водню.