Читайте также:
|
Перед выполнением работы получить указания у преподавателя.
Часть 1.
1. Ознакомиться с устройством и работой монохроматора УМ-2.
2. Произвести настройку монохроматора (выполняется преподавателем или лаборантом).
3. Перед щелью монохроматора установить водородную лампу ТВС-15. Включить питание лампы. Через окуляр монохроматора ознакомиться с характером спектра водородной лампы.
4. Вращая барабан, совместить каждую яркую исследуемую линию спектра атомарного водорода с визиром и снять отсчет на барабане монохроматора. Данные измерений занести в таблицу 4.1. В поле зрения могут быть видны и слабые линии молекулярного водорода. Измерение длины волны этих линий не производится.
5. Повторить измерения по п. 4 ещё два раза. Данные измерений занести в таблицу 4.1.
6. Используя градуировочный график, перевести показание барабана в длины волн и записать в таблицу 4.1.
7. Рассчитать среднее значение длины волны < λ > каждой линии.
8. Рассчитать обратную длину волны 1/< λ > для каждой линии.
9. Построить график зависимости обратной длины волны (1/ l) от (1/ n 2). Сделать вывод о справедливости сериальной формулы Бальмера (k = 2).
10. Рассчитать постоянную Ридберга по формуле
.
11. Рассчитать среднее значение постоянной Ридберга < R>.
12. Сравнить полученный результат с теоретическим значением постоянной Ридберга 
и сделать соответствующий вывод.
Таблица 4.1 – Исследование спектра атома водорода
| Цвет и индекс линии | отсчет по барабану монохроматора, дел. | длины волн линий |  , м–1
| квантовые числа | постоянная Ридберга R, м–1 из опыта | <R>, м-1 | |||
| λ, Ǻ | < λ >, Ǻ 1 Ǻ = 10–10 м | k | n | ||||||
| Ярко-красная Нα | |||||||||
| Зелено-голубая Нβ | |||||||||
| Сине-фиолетовая Нγ | |||||||||
Часть 2.
1. Ознакомиться с устройством и работой монохроматора УМ-2.
2. Установить перед входной щелью монохроматора источник света (ртутную лампу).
3. Включить питание лампы. Через окуляр монохроматора ознакомиться с характером спектра ртутной лампы.
4. Вращая барабан, совместить каждую яркую исследуемую линию спектра ртутной лампы с визиром. При этом записать цвет линии, качественно оценить её интенсивность (яркая или тусклая) и снять отсчет на барабане монохроматора. Данные измерений занести в таблицу 4.2.
5. Используя градуировочный график, перевести показание барабана в длины волн и записать в таблицу 4.2.
6. Произвести аналогичные измерения по п. п. 1–3 для других газов (гелий, неон – по указанию преподавателя). Данные занести в таблицы, аналогичные таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Исследование спектра газоразрядной лампы
| Исследуемое тело____________________________________________________ | |||
| цвет линии | интенсивность | деления барабана | длина волны l, Å |
7. Установить перед входной щелью монохроматора лампу накаливания.
8. Включить питание лампы. Через окуляр монохроматора ознакомиться с характером спектра лампы.
9. Вращая барабан, совместить середину каждой области спектра (красной, оранжевой, желтой, зеленой и т.д.) с визиром и снять отсчет на барабане монохроматора. Данные измерений занести в таблицу 4.3.
10. Используя градуировочный график, перевести показание барабана в длины волн и записать в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Исследование спектра лампы накаливания
| Исследуемое тело____________________________________________________ | |||
| цвет области | деления барабана | длина волны lср, Å | теоретический диапазон длин волн |
11. На основании полученных данных сделать вывод о характере спектров газов, паров и твёрдых тел.
Контрольные вопросы
1. Схематично нарисовать и охарактеризовать планетарную модель атома Э. Резерфорда.
2. Сформулировать постулаты Н. Бора, сделать пояснительные рисунки, записать формулы.
3. Записать формулы радиуса n -ой орбиты и энергии электрона на n-ой орбите (назвать все входящие величины).
4. Записать обобщенную формулу И. Бальмера (назвать все входящие величины).
5. Дать определение спектра, перечислить виды спертров.
6. Линейчатый, полосатый, сплошной спектры (указать и объяснить характер спектра, привести примеры веществ, для которых он характерен).
7. Спектральный анализ (объяснить, на чем основана возможность определения химического состава вещества, перечислить области применения).
Список рекомендуемой литературы
1. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. - 11-е изд., стер. / Т.И. Трофимова. - М.: Изд. центр «Академия», 2006. - §§ 209, 210, 212.
2. Детлаф, А.А. Курс физики: учеб. пособие для студ. втузов. - 6-е изд., стер. / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. - М.: Изд. центр «Академия», 2007. - §§ 38.3, 38.4.
3. Физический энциклопедический словарь. / Гл. ред. А.М. Прохоров. Ред. кол. Д.М. Алексеев, А.М. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов и др. – М.: Сов. Энциклопедия, 1984. Атомные спектры с. 41 – 42. Молекулярные спектры с. 435 – 437. Спектральные призмы с. 707 – 708. Спектральный анализ с. 708 – 710. Спектры оптические с. 712 – 713.
4. Евтюхов, К.Н. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов экономических и гуманитарных специальностей очной и заочной форм обучения / Евтюхов К.Н. – Брянск: БГИТА, 2011. - §§ 9.1-9.3.
Дата добавления: 2015-01-12; просмотров: 41 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |