Modern fizika

Lyman α vonal

Ultraviola Lyman-sorozat — átmenet az alapállapotba.

Lyman α vonal — interaktív Modern fizika szimuláció. Ultraviola Lyman-sorozat — átmenet az alapállapotba. Ingyenes, böngészőben futó virtuális fizikalabor élő SI-mérésekkel és vezetett tutoriallal.

Lyman-sorozat

Ultraviola Lyman-sorozat — átmenet az alapállapotba.

Az n = 1-re történő átmenetek rövidebb hullámhosszús ultraviola Lyman-vonalakat adnak, mint a Balmer. A 121.6 nm-es Lyman-α kiemelkedő az asztrofizikai hidrogénfelhőkben, és kulcs volt az intergalaktikus közeg szondázásához.

• UV-átmenet
• n → 1

Vizsgálódási összefoglaló

Tervezd meg a kérdést, mielőtt megnyitod a labort

Az összefoglaló a előrenderelt oldalt tükrözi: vezérlő kérdés, versengő jóslatok, változószerepek, vezérlő törvények, beállítás, elemzés és bővítési feladatok láthatóak és ebben a sorrendben maradnak.

Vezérlő kérdés

Az alapállapotig (n = 1) leeső elektronok a Lyman-sorozatot bocsátják ki. A Balmer-sorozathoz (n = 2-re esés) képest több vagy kevesebb energiájú Lyman-fotonokat várnál?

Mérlegelendő jóslatok

• Kevesebb energia, mint a Balmer-átmenetek.
• Több energia (rövidebb hullámhossz) — az alapállapotra esés nagyobb energiakülönbséget szabadít fel, mint az n = 2-re esés.
• Ugyanannyi energia, mint az egyenértékű Balmer-átmenetek.

Változószerepek

Amit te állítasz be:

• Kiindulási szint n_i

Amit mérsz:

• Kibocsátott hullámhossz λ (nm)

Hogyan fut a vizsgálódás

1. Nyisd meg a lyman-alpha előbeállítást, és nyomd meg a Visszaállítást. Az előbeállítás alapértelmezett átmenete n = 2 → n = 1 (Lyman-alfa).
2. Engedélyezd a kibocsátott hullámhossz kijelzőt.
3. Állítsd be a kiinduló energiaszintet n_initial minden mérésnél (az n_final = 1-re esve), és rögzítsd a kibocsátott hullámhosszat.

Vezéregyenlet

Lyman-sorozat (alapállapot-átmenetek) — λ = hc/ΔE

Az n_f = 1-en végződő átmenetek szabadítják fel a hidrogénben a lehető legnagyobb energiakülönbségeket, mert az alapállapot messze minden gerjesztett szint alatt ül — ez adja a legrövidebb hullámhosszú (legnagyobb energiájú) színképsorozatot, teljes egészében az ultraibolyában.

Amit a nyomtatható munkalap megoldatnia ad a diákokkal

• Egy mérésnél számítsd ki az 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) n_f = 1 használatával. Hasonlítsd a táblázathoz. Erősítsd meg, hogy mindhárom hullámhossz 122 nm alatt van — mély ultraibolya, a szemnek láthatatlan.
• Hasonlítsd össze a Lyman-hullámhosszaidat a balmer-alpha kísérlet látható fényű hullámhosszaival. Magyarázd meg, miért ad mindig nagyobb energiájú, rövidebb hullámhosszú fotonokat az n = 1-re esés (sokkal nagyobb energiakülönbség, mint az n = 2-re esés).

Hol bukkan fel ez a laboron túl

• A Lyman-sorozat ultraibolya fényét a Föld légköre szinte teljesen elnyeli, mielőtt a földig érne. Magyarázd meg, miért világűrteleszkópok (talajon állók helyett) kellenek a hidrogén Lyman-alfa kibocsátásának észlelésére távoli csillagászati objektumokból.
• Ahogy n_i → ∞, az 1/λ pontosan R-hez közelít (a sorozathatár), ami annak felel meg, hogy az elektron alig-alig szökik meg az atomból (ionizáció), nem egy konkrét átmenetnek. A képleteddel magyarázd meg, miért a sorozathatár az alapállapotból mért ionizációs energiát jelenti.

• 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. Üdv a Lyman Alfánál
2. Válaszd ki az atomot
3. Nyomd meg az Indítást
4. Ultraviola átmenet
5. Nyisd meg a Tulajdonságok panelt
6. Sikerült!

Nyisd meg az interaktív szimulációt a jelenet megépítéséhez, nyomd meg az Indítást, és fedezz fel élő mérésekkel és vezetett tutoriallal.

Interaktív labor megnyitása →

Munkalap letöltése →

A Bohr-féle atommodell és a hidrogénspektrum