195. Виртуальная лабораторная работа по физике «Исследование линейчатых спектров испускания (квадратичная зависимость)» https://efizika.ru/html5/195/index.html.
Цель работы: исследование серии Бальмера (видимая область спектра атома водорода), экспериментальное определение длин волн этой серии, расчет постоянных Ридберга.
Приборы и принадлежности: монохроматор УМ-2, водородная лампа с пусковым устройством, ртутная лампа с блоком питания.
195. Virtual laboratory assignments in physics «Investigation of linear emission spectra (quadratic dependence)» https://efizika.ru/html5/195/index.html.
The purpose of the work: the study of the Balmer series (the visible region of the spectrum of the hydrogen atom), the experimental determination of the wavelengths of this series, the calculation of the Rydberg constants.
Instruments and accessories: UM-2 monochromator, hydrogen lamp with a starting device, mercury lamp with a power supply.
Виртуальная лабораторная работа по исследованию линейчатых спектров испускания может быть увлекательным и познавательным процессом. Вот примерный план работы, который поможет вам понять, как исследовать линейчатые спектры и выявить квадратичную зависимость:
Цели работы
1. Изучить линейчатые спектры испускания различных элементов.
2. Определить длины волн излучаемого света.
3. Исследовать зависимость между длиной волны и энергией переходов.
Оборудование
• Спектроскоп или спектрометр (в виртуальном варианте — симулятор).
• Источники света (например, лампы с различными газами: водород, неон, гелий и т.д.).
• Компьютер с программным обеспечением для анализа данных.
Процедура
1. Подготовка оборудования:
• Установите источник света и спектроскоп так, чтобы свет проходил через призму или решетку дифракции.
2. Сбор данных:
• Включите источник света и запишите полученный спектр. Обратите внимание на яркие линии, которые представляют собой длины волн, испускаемые элементами.
• Используйте программное обеспечение для анализа спектра и определения точных значений длин волн.
3. Определение энергии:
• Используйте формулу для расчета энергии фотонов:
E = hc / λ
где E — энергия фотона, h — постоянная Планка (6.626 × 10⁻³⁴ Дж·с), c — скорость света (3 × 10⁸ м/с), а λ — длина волны в метрах.
4. Построение графика:
• Постройте график зависимости энергии от квадратов длин волн:
• На оси X отложите λ² (квадрат длины волны).
• На оси Y отложите энергию E.
• Проверьте, будет ли график линейным.
5. Анализ результатов:
• Проанализируйте полученные данные на предмет квадратичной зависимости.
• Обсудите возможные причины отклонений от теоретической модели.
Заключение
• Подведите итоги о том, как линейчатые спектры позволяют идентифицировать элементы и их энергетические уровни.
• Обсудите важность понимания спектров в физике и химии.
Дополнительные вопросы для обсуждения
1. Как изменения в условиях эксперимента могут повлиять на полученные результаты?
2. Какие другие методы можно использовать для исследования спектров?