आधुनिक भौतिकी

लाइमन α रेखा

पराबैंगनी लाइमन श्रेणी — आधार अवस्था में संक्रमण।

लाइमन α रेखा — इंटरैक्टिव आधुनिक भौतिकी सिमुलेशन। पराबैंगनी लाइमन श्रेणी — आधार अवस्था में संक्रमण। लाइव SI मापों और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ मुफ्त ब्राउज़र-आधारित वर्चुअल फिजिक्स लैब।

लाइमन श्रेणी

पराबैंगनी लाइमन श्रेणी — मूल अवस्था संक्रमण।

n = 1 में संक्रमण बामर से छोटी तरंगदैर्घ्य पर पराबैंगनी लाइमन श्रेणी रेखाएँ उत्पन्न करते हैं। 121.6 nm पर लाइमन-α खगोलभौतिकीय हाइड्रोजन बादलों में प्रमुख है और अंतरागैलेक्टिक माध्यम की जाँच के लिए महत्वपूर्ण रहा है।

• पराबैंगनी संक्रमण
• n → 1

जाँच संक्षिप्त

प्रयोगशाला खोलने से पहले प्रश्न की योजना बनाएं

यह संक्षिप्त विवरण प्रीरेंडर किए गए पेज जैसा है: मुख्य प्रश्न, प्रतिस्पर्धी पूर्वानुमान, चरों की भूमिकाएँ, लागू नियम, सेटअप तथा विश्लेषण और विस्तार के संकेत इसी क्रम में दिखाई देते हैं।

ड्राइविंग प्रश्न

ज़मीनी अवस्था (n = 1) तक गिरने वाले इलेक्ट्रॉन लाइमैन श्रृंखला का उत्सर्जन करते हैं। बामर श्रृंखला (n = 2 तक गिरते हुए) की तुलना में, क्या आप उम्मीद करेंगे कि लाइमन फोटॉन में अधिक या कम ऊर्जा होगी?

तौलने की भविष्यवाणी

• बामर संक्रमण से कम ऊर्जा।
• अधिक ऊर्जा (छोटी तरंग दैर्ध्य) - जमीनी अवस्था में गिरने से n = 2 तक गिरने की तुलना में अधिक ऊर्जा अंतर उत्पन्न होता है।
• समतुल्य बामर संक्रमण के समान ऊर्जा।

परिवर्तनशील भूमिकाएँ

आपने क्या सेट किया:

• प्रारंभिक स्तर n_i

आप क्या मापते हैं:

• उत्सर्जित तरंगदैर्घ्य λ (nm)

जाँच कैसे चलती है

1. lyman-alpha प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। इस प्रीसेट का डिफ़ॉल्ट संक्रमण n = 2 → n = 1 (लाइमन-अल्फा) है।
2. emitted-wavelength रीडआउट सक्षम करें।
3. प्रत्येक परीक्षण के लिए शुरुआती ऊर्जा स्तर n_initial सेट करें (n_final = 1 तक नीचे गिरते हुए) और उत्सर्जित तरंग दैर्ध्य को रिकॉर्ड करें।

शासक समीकरण

लाइमन सीरीज (ग्राउंड-स्टेट ट्रांज़िशन) — λ = hc/ΔE

n_f = 1 पर समाप्त होने वाले संक्रमण हाइड्रोजन में सबसे बड़े स्थितिज ऊर्जा अंतराल को जारी करते हैं, क्योंकि जमीनी स्थिति हर उत्साहित स्तर से काफी नीचे बैठती है - shortest-wavelength (highest-energy) वर्णक्रमीय श्रृंखला का उत्पादन, पूरी तरह से पराबैंगनी में।

मुद्रण योग्य वर्कशीट छात्रों से क्या काम करने के लिए कहती है

• एक परीक्षण के लिए, n_f = 1 का उपयोग करके 1 /λ = R(1/n_f² - 1 /n_i²) की गणना करें। तालिका से तुलना करें. पुष्टि करें कि सभी तीन तरंग दैर्ध्य 122 एनएम से नीचे आते हैं - गहरी पराबैंगनी, आंख के लिए अदृश्य।
• अपने लाइमन तरंगदैर्घ्य की तुलना balmer-alpha प्रयोग के visible-light तरंगदैर्घ्य से करें। बताएं कि क्यों n = 1 (n = 2 पर गिरने की तुलना में बहुत बड़ा ऊर्जा अंतर) पर जाने से हमेशा higher-energy, shorter-wavelength फोटॉन उत्पन्न होते हैं।

जहाँ यह प्रयोगशाला से परे दिखाई देता है

• लाइमैन-श्रृंखला पराबैंगनी प्रकाश जमीन तक पहुंचने से पहले पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित हो जाता है। बताएं कि सुदूर खगोलीय पिंडों से हाइड्रोजन के लाइमन-अल्फा उत्सर्जन का निरीक्षण करने के लिए अंतरिक्ष दूरबीनों (ground-based के बजाय) की आवश्यकता क्यों है।
• जैसे n_i → ∞, 1 /λ बिल्कुल R (श्रृंखला सीमा) के करीब पहुंचता है, जो एक इलेक्ट्रॉन के अनुरूप होता है जो एक विशिष्ट संक्रमण के बजाय परमाणु से पूरी तरह से (आयनीकरण) बच निकलता है। अपने सूत्र का उपयोग करके बताएं कि श्रृंखला सीमा जमीनी अवस्था से आयनीकरण ऊर्जा का प्रतिनिधित्व क्यों करती है।

• 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

1. Lyman α में आपका स्वागत है
2. परमाणु
3. चलाएँ दबाएँ
4. पराबैंगनी संक्रमण
5. निरीक्षक खोलें
6. आपने कर दिखाया!

दृश्य बनाने के लिए इंटरैक्टिव सिmuलेशन खोलें, प्ले दबाएं, और लाइव माप और निर्देशित ट्यूटोरियल के साथ अन्वेषण करें।

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