סדרת Balmer

מושגיםהכנת המדריךנוהל לתלמידים
0 צפיות03:53 דק׳
Print Procedure Steps

מקור: סמאא קורים באוניברסיטת ג'ונס הופקינס, MD, ארה"ב

  1. קווי פליטה ספקטרליים של מימן, הליום וניאון<לחצן class="expand">הרחב

    בניסוי זה תשתמשו בספקטרופוטומטר כדי למדוד את אורכי הגל השונים של האור הנפלט בתחום העל-סגול והאור הנראה לעין על ידי הרפיית אלקטרונים במימן, הליום וניאון. לפני תחילת המעבדה, הכינו טבלה במחשב המעבדה שלכם עבור האלמנטים שתנתחו, צבע האור שאתם צופים בו מהמנורות ואורכי הגל המוקלטים.

    טבלה 1: אורכי גל פליטה

    ElementsColorאורכי גל מובחנים, λ (nm)
    H
    he
    Ne

    לחץ כאן להורדת טבלה 1

    • ראשית, לבשו חלוק מעבדה, משקפי בטיחות וכפפות ניטריל. אנו מציעים לתלמידים לעבוד בזוגות עבור ניסוי זה.
    • הפעל ספקטרופוטומטר ידני וצור קובץ חדש עבור ספקטרום פליטת המימן. הגדר את הספקטרופוטומטר למדידת עוצמת הפליטה עם זמן דגימה של 200 אלפיות השנייה, ללא ממוצע דגימה.
    • כאשר המדריך קורא לך, הבא את הספקטרופוטומטר למנורת המימן. התלמיד המחזיק את החיישן צריך לנוע קרוב למנורה, והשני צריך להיות מוכן להתחיל את רכישת הספקטרופוטומטר.
    • כאשר המדריך מדליק את המנורה, החזק את החיישן במרכז המנורה והתחל להציג את הספקטרום. הערה: צלם את הספקטרום ברגע שהוא ברור ויש לו רעש מינימלי, מכיוון שלא ניתן להשאיר את המנורה דולקת יותר מ -30 שניות בכל פעם.
    • שמור את ספקטרום המימן. ערכו ניסוי נוסף באמצעות אותם פרמטרים ורכשו את הספקטרום להליום. לרכוש ספקטרום של ניאון באותו אופן.
    • יצא את הנתונים השמורים שלך, כבה את הספקטרופוטומטר והרחק אותו.
  2. Results
    • הגדר את נוסחת רידברג לחישוב אורכי הגל של סדרת Balmer. הערה: nראשוני הוא מספר רמת האנרגיה שבה מתחיל האלקטרון הנרגש, ו-nסופי הוא רמת האנרגיה שאליה האלקטרון נרגע. הגדר nסופי ל- 2.

      טבלה 2: תדר ואנרגיה לכל אורך גל

      קבוע רידברג (m-1) 1.098 × 107
      C (מטר לשנייה)2.998 × 108
      h (J·s)6.626 × 10-34
      ni → nfλמחושב (nm) λנמדד (nm) v (THz) E (eV)
      7 → 2
      6 → 2
      5 → 2
      4 → 2
      3 → 2
      לחץ כאן להורדת טבלה 2
    • מצא את אורך הגל של האור הנפלט על ידי אלקטרון הנרגע מרמה 3 לרמה 2. מלא את קבוע רידברג עבור RH ופתור עבור 1/λ. הערה: הגומלין של ערך זה הוא אורך הגל, אשר ניתן להמיר nm.
    • חשב את המעברים מרמות אנרגיה 4, 5, 6 ו- 7 באותו אופן. הערה: אתה אמור לראות התאמה טובה בין הנתונים שלך לבין החישובים שלך.
    • עבור כל אורך גל, חשב את התדירות ב- THz ואת האנרגיה ב- eV באמצעות המשוואות הבאות, כאשר c היא מהירות האור ו- h הוא קבוע פלאנק.

    הסתכלו על האנרגיות המחושבות. אתה אמור לראות מגמה של פער האנרגיה גדל בפחות עם כל רמת אנרגיה נוספת. הדבר בא לידי ביטוי בריווח הפסגות בספקטרום פליטת המימן. הליום וניאון חולקים את מגמת הריווח ברמת האנרגיה.

    מספקטרום ההליום, הוספת אלקטרון אחד נוסף הופכת את הסדרה הספקטרלית לקשה יותר לחישוב ולזיהוי. זה בולט עוד יותר בניאון, שיש בו שמונה אלקטרונים יותר מהליום.

Browse More Videos

ספקטרום המימן