Nüüdisaegne füüsika
Pascheni β joon
Infrapunane Pascheni seeria — pikema lainepikkusega emissioon.
Pascheni β joon — interaktiivne Nüüdisaegne füüsika simulatsioon. Infrapunane Pascheni seeria — pikema lainepikkusega emissioon. Tasuta veebilehitseja virtuaalne füüsikalabor elavate SI mõõtmiste ja juhendatud õpetusega.
Pascheni seeria
Infrapunane Pascheni seeria — pikema lainepikkusega emissioon.
Pascheni seeria (siirded n = 3) jääb infrapunasesse, illustreerides, kuidas põhikvantarv määrab footoni energia dekaadide kaupa lainepikkusi. Infrapunased jooned esinevad jahedas vesinikugaasis ja teatud lasersiiretes.
- IR-siire
- n → 3
Uurimise kokkuvõte
Planeeri küsimus enne labori avamist
Kokkuvõte peegeldab eelrenderdatud lehte: juhtküsimus, konkureerivad ennustused, muutujate rollid, juhtivad seadused, seadistus, analüüs ja laiendusärgitused jäävad nähtavale ja selles järjekorras.
Juhtküsimus
Elektronid, kes langevad tasandile n = 3 (Pascheni seeria), vabastavad väiksemaid energialõhesid kui Balmeri või Lymani seeria. Kas see tähendab, et Pascheni footonid jäävad infrapunasesse, kaugemale silma nägemisvõimest?
Kaalutavad ennustused
- Jah — väiksemad energialõhed tähendavad pikemaid lainepikkusi, lükates Pascheni jooned infrapunasesse.
- Ei — Pascheni jooned on ikka nähtavad.
- Pascheni jooned on tegelikult kõrgema energiaga, röntgeni vahemikus.
Muutujate rollid
Mida sina sead:
- Algtase n_i
Mida sa mõõdad:
- Kiiratud lainepikkus λ (nm)
Kuidas uurimustöö käib
- Ava paschen-beta eelseadistus ja vajuta Lähtesta. Selle eelseadistuse vaikimisi üleminek on n = 5 → n = 3 (Paschen-beeta).
- Lülita sisse kiiratud lainepikkuse näit.
- Sea iga katse jaoks algtasand n_initial (langedes tasandile n_final = 3) ja kirjuta üles kiiratud lainepikkus.
Juhtiv võrrand
Pascheni seeria (infrapunased üleminekud) — λ = hc/ΔE
Üleminekud, mis lõpevad tasandil n_f = 3, hõlmavad väiksemaid energialõhesid kui Balmeri (n_f = 2) või Lymani (n_f = 1) seeria, sest kõrgema n tasandid on tihedamalt paigutatud — andes pikema lainepikkusega, infrapunaseid footoneid.
Mida prinditav tööleht õpilastelt välja küsib
- Arvuta ühes katses 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²), kasutades n_f = 3. Võrdle tabeliga. Kinnita, et kõik kolm lainepikkust jäävad üle 1000 nm — infrapunane.
- Võrdle nende lainepikkuste suurust balmer-alpha ja lyman-alpha eksperimentidega. Selgita üldine muster: kõrgemal n_f lõppevad seeriad (väiksem energialõhe põhiviiteni) annavad pikema lainepikkusega, madalama energiaga footoneid.
Kus see laborist kaugemale ilmneb
- Vesiniku energiatasandid lähevad n-i kasvades üksteisele lähemale (E_n ∝ −1/n²), seega kõrgete tasandite vahelised üleminekud vabastavad vähem energiat kui madalaid tasandeid puudutavad. Selgita, miks see tasandite tihenemine kõrgel n selgitab, miks Pascheni seeria (n_f = 3) katab laiema energiavahemiku, kui sa esialgu arvata võiksid.
- Infrapunane astronoomia kasutab täpselt neid Pascheni (ja veel pikema lainepikkusega Bracketti, Pfundi) seeria jooni, et uurida vesinikku tolmustes kosmose piirkondades, kus nähtav valgus on blokeeritud. Miks võiks infrapunane valgus tungida kosmilist tolmu paremini läbi kui nähtav valgus?
- AP Physics 2 — Unit 15: Modern Physics
- IB Physics — E.1 Structure of the atom
- General High School Physics — Modern physics intro
- NGSS High School Physics — Wave-particle duality of light
- Tere tulemast Paschen Beeta juurde
- Vali aatom
- Vajuta Esita
- Infrapunane üleminek
- Ava Omaduste paneel
- Said hakkama!
Ava interaktiivne simulatsioon, et stseen ehitada, Esita vajutada ja uurida elavate mõõtmiste ning juhendatud õpetusega.
Bohri mudel ja vesiniku spektrid