Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
НУ “Львівська політехніка”
Кафедра фізики
Лабораторія оптична
/
ЗВІТ
про виконання лабораторної роботи № 44
Назва роботи: “Вивчення спеціальних закономірностей в спектрі випромінювання водню і визначення сталої Планка”
Мета роботи:
Експериментально дослідити видиму частину спектра випромінювання атомів водню, за результатами вимірювань розрахувати сталу Планка.
Прилади і матеріали:
Монохроматор типу УМ–2, неонова лампочка, прилад СПЕКТР–1.
Короткі теоретичні відомості, виведення робочої формули:
Як відомо спектр кожного газу складається з окремих спектральних ліній або груп (серій) близько розташованих ліній. Найбільш вивченим є спектр атома водню. Частоти випромінювання атома водню можна описати узагальненою формулою Бальмера у вигляді (4.4):
, (1)
де ( частота випромінювання атома водню при його переході з (го енергетичного рівня на (й енергетичний рівень; ( стала Рідберга; і ( цілі числа (, а набуває значень і т.д.).
Стала Рідберга у формулі (1) визначається співвідношенням (4.7) (див. §4.1)
, (2)
де ( порядковий номер атома водню (=1); m=9,11·10-31 кг – маса електрона;е=1,6·10-19 Кл – заряд електрона; =8,85·10-12 Ф/м – електрична стала; с=3·108 м/с – швидкість світла у вакуумі; ( стала Планка.
Кожному значенню в (1) відповідає серія спектральних ліній. Для видимої частини спектра атома водню =2.
Формулу (1) з урахуванням (2) можна записати таким чином:
. (3)
Виражаючи частоту випромінювання через довжину хвилі з (3) одержуємо вираз для визначення сталої Планка:
. (4)
З врахуванням того, що для атома водню =1 вираз (4) перепишемо у вигляді
. (5)
Перехід атомів газу із основного стану в збуджений легко здійснити за допомогою електричного розряду в розрідженому газі. Перехід атомів із збудженого стану в основний проходить спонтанно (самовільно) з випромінюванням ліній усіх серій.
В даній лабораторній роботі визначають наступні лінії в спектрі випромінювання водню, які лежать у видимій частині спектру і становлять 400(600 нм:
червону лінію , (= 3);
зелено-голубу лінію , (= 4);
фіолетово − синю лінію , (= 5);
фіолетову лінію , (= 6).
Задані величини: