লাইমান শ্রেণি: হাইড্রোজেনের অতিবেগুনি রেখা
1 · প্রত্যাশা করুন
ভূমি অবস্থায় (n = 1) পর্যন্ত নেমে আসা ইলেকট্রন লাইম্যান শ্রেণি নির্গত করে। বালমার শ্রেণির (n = 2-এ নামা) তুলনায় লাইম্যান ফোটনের শক্তি বেশি না কম হবে বলে আশা করবেন?
- বামার স্থানান্তরের চেয়ে কম শক্তি।
- বেশি শক্তি (ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য) — ভূমি অবস্থায় নামা n = 2-এ নামার চেয়ে বড় শক্তি-ব্যবধান মুক্ত করে।
- সমতুল্য বামার স্থানান্তরের মতোই একই শক্তি।
2 · প্রস্তুতি
- lyman-alpha প্রিসেট খুলে রিসেট চাপুন। এর ডিফল্ট স্থানান্তর n = 2 → n = 1 (লাইম্যান-আলফা)।
- নির্গত-তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিডআউট চালু করুন।
- প্রতিটি ট্রায়ালের জন্য শুরুর শক্তিস্তর n_initial সেট করুন (n_final = 1-এ নামবে) এবং নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন।
3 · ডেটা সংগ্রহ করুন
| প্রারম্ভিক স্তর n_i | নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (nm) |
|---|---|
| 2 | |
| 3 | |
| 4 |
আপনার তিনটি ট্রায়ালের জন্য প্রারম্ভিক স্তর n_i (x-অক্ষ)-এর বিপরীতে নির্গত তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ (y-অক্ষ) প্লট করুন।
4 · বিশ্লেষণ করুন
- একটি ট্রায়ালের জন্য n_f = 1 ব্যবহার করে 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) নির্ণয় করুন। সারণির সাথে তুলনা করুন। তিনটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যই 122 nm-এর নিচে — গভীর অতিবেগুনি, চোখের অদৃশ্য — নিশ্চিত করুন।
- আপনার লাইম্যান তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলোকে balmer-alpha পরীক্ষণের দৃশ্যমান-আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনা করুন। n = 1-এ নামা (n = 2-এ নামার চেয়ে অনেক বড় শক্তি-ব্যবধান) কেন সবসময় বেশি শক্তির, ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ফোটন দেয় — ব্যাখ্যা করুন।
5 · বিস্তার করুন
- লাইমান-শ্রেণির অতিবেগুনি আলো মাটিতে পৌঁছানোর আগেই পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল প্রায় সম্পূর্ণ শোষণ করে। ব্যাখ্যা করুন কেন দূরবর্তী জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বস্তুর হাইড্রোজেনের লাইমান-আলফা নির্গমন পর্যবেক্ষণে ভূ-ভিত্তিক নয়, মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্র লাগে।
- n_i → ∞ হলে 1/λ ঠিক R-এর কাছে যায় (শ্রেণি-সীমা), যা নির্দিষ্ট স্থানান্তর নয় বরং ইলেকট্রনের প্রায়-সম্পূর্ণ পালানোর (আয়নীকরণ) সাথে মিলে। আপনার সূত্র দিয়ে ব্যাখ্যা করুন কেন শ্রেণি-সীমা ভূ-স্তর থেকে আয়নীকরণ শক্তিকে নির্দিষ্ট করে।
এই পরীক্ষণের পেছনের পদার্থবিজ্ঞান
লাইমান শ্রেণি (ভূ-স্তর থেকে স্থানান্তর)
n_f = 1-এ শেষ হওয়া স্থানান্তর হাইড্রোজেনের সর্ববৃহৎ সম্ভব শক্তি-ব্যবধান মুক্ত করে, কারণ ভূমি অবস্থা প্রতিটি উত্তেজিত স্তর থেকে অনেক নিচে — ফলে সবচেয়ে ছোট-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (বেশি-শক্তির) বর্ণালী শ্রেণি, পুরোটাই অতিবেগুনিতে।