বালমার শ্রেণি: হাইড্রোজেনের দৃশ্যমান বর্ণালি রেখা

1 · পূর্বানুমান করুন

হাইড্রোজেন পরমাণুর একটি ইলেকট্রন উচ্চতর শক্তিস্তর থেকে n = 2 স্তরে নামলে একটি ফোটন নির্গত হয় (বালমার শ্রেণি — চোখে দেখা যায় এমন একমাত্র হাইড্রোজেন রেখা)। নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য কি ইলেকট্রন যে স্তর থেকে যাত্রা শুরু করেছে তার উপর নির্ভর করে?

2 · প্রস্তুতি

  1. balmer-alpha প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এর ডিফল্ট স্থানান্তর n = 3 → n = 2 (Hα, বালমারের লাল রেখা)।
  2. নির্গত-তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
  3. প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য শুরুর শক্তিস্তর n_initial সেট করুন (n_final = 2-তে নামবে) এবং নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।

3 · ডেটা সংগ্রহ করুন

প্রারম্ভিক স্তর n_iনির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (nm)
3
4
5

আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য 1/n_i² (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে 1/λ (y-অক্ষ) প্লট করুন। রেখাটি কি সরল?

4 · বিশ্লেষণ করুন

  1. একটি ট্রায়ালের জন্য রিডবার্গ ধ্রুবক R = 1.09678×10⁷ m⁻¹ ও n_f = 2 ব্যবহার করে 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
  2. ...সেগুলো অনন্তকাল ছড়িয়ে না গিয়ে একটি শ্রেণি-সীমার দিকে মিলিয়ে যায়।

5 · বিস্তার করুন

  1. বালমার শ্রেণিই একমাত্র হাইড্রোজেন শ্রেণি যা দৃশ্যমান বর্ণালীতে পড়ে (প্রায় 400–700 nm) — এজন্যই এটিই ইতিহাসে প্রথম আবিষ্কৃত হয়, জোহান বালমারের হাতে 1885 সালে, অন্তর্নিহিত পারমাণবিক তত্ত্বের অস্তিত্বের আগেই। লাইম্যান শ্রেণি (n = 1-এ নামা) ও পাশেন শ্রেণি (n = 3-এ নামা) দৃশ্যমান আলোর বাইরে পড়ে কেন, তা ব্যাখ্যা করুন।
  2. নক্ষত্রের আলোর বর্ণালিতে এই প্রকৃত বামার তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলো শনাক্ত করে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা দূরবর্তী নক্ষত্রে হাইড্রোজেন চিনতে পারেন। ব্যাখ্যা করুন কেন কোনো নক্ষত্রের বর্ণালিতে বামার-আলফা তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরানো (প্রকৃত নয়) অবস্থায় পাওয়া গেলে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বুঝতে পারেন নক্ষত্রটি পৃথিবীর সাপেক্ষে চলছে (ডপলার প্রভাব)।

এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান

ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য–শক্তি সম্পর্ক

বোর মডেলের শক্তিস্তর রূপান্তর (n_i থেকে n_f) একবার নির্গত ফোটনের শক্তি ΔE দিলে, তার তরঙ্গদৈর্ঘ্য সরাসরি λ = hc/ΔE থেকে আসে — যেকোনো ফোটনের শক্তিকে তার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে যুক্ত করে একই সম্পর্ক। স্তরের ব্যবধান নিজেই, এবং সেইসাথে ΔE, নির্ধারিত হয় রিডবার্গ সূত্রে 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²)।

← পরীক্ষণে ফিরে যান

আধুনিক পদার্থবিজ্ঞান

138টি বিনামূল্যের ছাপার উপযোগী পদার্থবিজ্ঞান ল্যাব ওয়ার্কশিট