To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
1 Ćwiczenie 52 Wyznaczanie stałej Rydberga, energii jonizacji wodoru i masy zredukowanej elektronu na podstawie badań spektroskopowych I. Zagadnienia do samodzielnego opracowania 1. Budowa atomu: a) teoria Bohra budowy atomu, b) serie widmowe, c) wpływ ruchu jądra na wartość stałej Rydberga; masa zredukowana jądra. II. Wprowadzenie Bohr założył początkowo, że jądro atomowe jest w spoczynku, a wokół niego krąży elektron. Założenie to byłoby spełnione, gdyby masa jądra była nieskończenie duża w porównaniu z masą elektronu. Ponieważ tak nie jest, więc w rzeczywistości elektron i jądro krążą wokół wspólnego środka masy. Oznaczając masę jądra przez M , masę elektronu przez m , odległość elektronu i jądra od środka obrotu odpowiednio przez a i A , otrzymujemy związki: m M A a = oraz A a r + = stąd m M M r a + = oraz m M m r A + = Jeśli oznaczymy prędkości liniowe elektronu i jądra odpowiednio przez V oraz v mamy: ω a V = oraz ω A v = gdzie ω - wspólna prędkość kątowa elektronu i jądra. Sumaryczna energia kinetyczna elektronu i jądra ( )2 2 2 2 2 2 2 2 ma MA mV Mv Ekin + = + = ω (1) Po podstawieniu za a i A otrzymujemy: 2 2 2 2 2 1 2 1 ω µ ω r r M m M m E e kin = + = (2) gdzie M m m M m M m e + = + = 1 µ (3) e µ nazywa się masą zredukowaną elektronu, przy czym m e
(…)
… zredukowaną elektronu, przy czym µ e < m .
Zgodnie z postulatem Bohra sumaryczny moment pędu wynosi w tym wypadku:
nh
ω r 2 µe =
(4)
2π
wobec czego otrzymujemy:
µ e4 Z 2
(5)
En = − e
2
8ε 0 n 2 h 2
Stała Rydberga dla tego przypadku ma postać:
E kin =
1
RH =
µe e4 Z2
8 ε 2 c h3
0
(6)
III. Wykonanie ćwiczenia
induktor
rurka Pluckera
1. Połączyć obwód według schematu (rys. 1).
:
spektroskop
Rys. 1. Schemat układu do obserwacji widma emisyjnego
Przed uruchomieniem przyrządów zgłosić się do prowadzącego ćwiczenia, aby
w jego obecności włączyć induktor i ustawić układ tak, by na matówce w okularze
lunety spektroskopu oglądać intensywne widmo liniowe na tle oświetlonej
(z zewnętrznego źródła) wskazówki połączonej z bębnem skali spektroskopu.
2. Przesuwając bęben skali spektroskopu odczytać położenie LHe wszystkich linii
widmowych helu.
3. Z tabeli 1 odczytać długość fal λ He zaobserwowanych linii widmowych helu.
Tabela 1. Długość fali najsilniejszych widzialnych linii widma emisyjnego helu
λ He [µm]
Barwa
0,7065
0,6678
0,5878
0,5016
0,4922
0,4713
0,4471
0,4388
0,4111
0,4026
czerwona
czerwona
żółta
zielona
niebiesko - zielona
niebieska
niebieska
fiolet
fiolet
fiolet
4. Wykreślić krzywą dyspersji spektroskopu λ He…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)