বামার শ্রেণি: হাইড্রোজেনের দৃশ্যমান বর্ণালি রেখা

1 · প্রত্যাশা 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?

• হ্যাঁ — ভিন্ন প্রারম্ভিক স্তর ভিন্ন, অন্তরাল-সহ বিচ্ছিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেয় (বামার রেখা Hα, Hβ, Hγ…)।
• না — n = 2-তে নামা প্রতিটি স্থানান্তরই একই তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্গত করে।
• তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবিচ্ছিন্ন পরিসরে যা-ই হতে পারে, বিচ্ছিন্ন মান নয়।

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

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 = 1.097×10⁷ m⁻¹ ও n_f = 2 ব্যবহার করে 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন।
2. ব্যাখ্যা করুন কেন n_i বাড়ার সাথে তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলো ছোট হয় (বেশি শক্তি), কিন্তু পরপর রেখাগুলোর (Hα, Hβ, Hγ) ব্যবধান ছোট হতে থাকে — সেগুলো অনিশ্চিতভাবে 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

← পরীক্ষণে ফিরে যান