7.2 Порядок выполнения работы

1. Включить водородную лампу.

2. Установить дифракционную решетку и Настроить гониометр.

3. Найти в спектре первого порядка атомарного водорода красную интенсивную линию , расположенную справа от центрального максимума (белого цвета), и определить угол дифракции φ₁^/ (к = 1).

4. Переместив зрительную трубу влево от центрального максимума, определить угол дифракции φ₁^// для красной линии также в спектре первого порядка (к = -1).

5. Аналогично определить углы дифракции φ₂^/ и φ₂^// для зелено – голубой и фиолетовых линий в спектре первого порядка к = ±1. (Между красной и зелено – голубой линиями лежат красно – желтые молекулярные линии малой интенсивности).

6. Таким же образом определить углы для красных линий φ₃^/ и φ₃^// и зелено – голубых линий φ₄^/ и φ₄^// в спектре второго порядка к = ±2.

7. Углы дифракции соответствующих линий определяются по одной из формул (по указанию преподавателя)

или . (7.21)

8. Вычислить длины волн и частоты красных и зелено – голубых и фиолетовых линий в спектрах первого и второго порядков (формулы (61) и (62).

9. Вычислить средние значения частот <ν_кр> и <ν_з-г>.

10. По средним значениям ν_кр и ν_з-г вычислить значения постоянных Ридберга R_н (63) и Планка h (64).

11. Сравнить значения R_н и h с теоретическими значениями и оценить относительную погрешность измерения.

7.3 Контрольные вопросы

1. Как объяснить линейчатый спектр испускания атомарного водорода?

2. Из каких серий состоит спектр испускания атомарного водорода?

3. Какие линии в каждой серии называют головными?

4. Сформулируйте постулаты Бора?

5. Выведите формулы радиусов орбит и скоростей электронов в водородоподобных атомах.

6. Выведите формулу для полной энергии электрона в атоме водорода.

7. Запишите стационарное уравнение Шредингера и поясните физический смысл всех величин, входящих в него.

8. Сформулируйте правила отбора для электронных переходов в атомах.

9. Поясните смысл волновой функции.

7.4 Техника безопасности

1. Не разрешается включение установки без разрешения преподавателя или лаборанта.

2. После выполнения лабораторной работы отключить установки.

Библиография

1 Астахов А.В. Квантовая физика./ А.В. Астахов, Ю.М. Широков - М.: Наука, 1983.- 240 с.

1 Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высш.шк., 1985.

2 Савельев И.В. Курс общей физики, в 3 т. Т.3 – М.: Наука, 1978.

3 Детлаф А.А. Курс физики./ А.А. Детлаф, Б.М. Яворский – М.: Высш.шк., 1987.

4 Бусыгина Е.П. Описание оптических приборов./ Е.П. Бусыгина, Ф.А. Груздев, В.Д. Лебедева – НПИ, 1986.

Учебно – методическое издание