Fisika Modern

Garis Balmer α (Hα)

Atur n_i→n_f — warna garis emisi sesuai dengan λ dari rumus Rydberg.

Garis Balmer α (Hα) — simulasi Fisika Modern interaktif. Atur n_i→n_f — warna garis emisi sesuai dengan λ dari rumus Rydberg. Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.

Seri Balmer

Atur n_i→n_f — warna garis emisi sesuai λ dari rumus Rydberg.

Transisi hidrogen ke n = 2 memancarkan garis Balmer yang tampak dengan panjang gelombang dari rumus Rydberg 1/λ = R_H(1/4 − 1/n²). Hα pada 656 nm adalah garis merah paling terang — digunakan dalam astronomi untuk mengidentifikasi hidrogen dan mengukur pergeseran merah.

• 1/λ = R(1/2²−1/n²)
• Garis merah Hα

Singkat investigasi

Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab

Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.

Pertanyaan mengemudi

Sebuah elektron dalam atom hidrogen turun dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat n = 2, memancarkan foton (deret Balmer — satu-satunya garis hidrogen yang terlihat oleh mata manusia). Apakah panjang gelombang yang dipancarkan bergantung pada tingkat permulaan elektron?

Prediksi untuk ditimbang

• Ya — level awal yang berbeda memberikan panjang gelombang yang berbeda dan berjarak berbeda (garis Balmer Hα, Hβ, Hγ...).
• Tidak — setiap transisi ke n = 2 memancarkan panjang gelombang yang sama.
• Panjang gelombang dapat berupa apa pun dalam rentang kontinu, bukan nilai diskrit.

Peran variabel

Apa yang Anda tetapkan:

• Tingkat awal n_i

Apa yang Anda ukur:

• Panjang gelombang yang dipancarkan λ (nm)

Bagaimana penyelidikannya berjalan

1. Buka preset balmer-alpha dan tekan Reset. Transisi default preset ini adalah n = 3 → n = 2 (Hα, garis Balmer merah).
2. Aktifkan pembacaan panjang gelombang yang dipancarkan.
3. Tetapkan tingkat energi awal n_initial untuk setiap percobaan (turun ke n_final = 2 ) dan catat panjang gelombang yang dipancarkan.

Persamaan yang mengatur

Relasi Panjang Gelombang–Energi Foton — λ = hc/ΔE

Begitu transisi tingkat energi model Bohr (dari n_i ke n_f) memberikan energi ΔE foton yang dipancarkan, panjang gelombangnya mengikuti langsung dari λ = hc/ΔE — relasi yang sama yang menghubungkan energi foton apa pun dengan panjang gelombangnya. Jarak antartingkat itu sendiri, dan dengan itu ΔE, ditentukan oleh rumus Rydberg 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²).

Apa yang diminta lembar kerja yang dapat dicetak agar dikerjakan siswa

• Untuk satu percobaan, hitung 1 /λ = R(1/n_f² − 1 /n_i²) menggunakan konstanta Rydberg R = 1.09678×10⁷ m⁻¹ dan n_f = 2 . Bandingkan dengan tabel.
• Jelaskan mengapa panjang gelombang menjadi lebih pendek (energi lebih tinggi) seiring bertambahnya n_i, tetapi jarak antara garis-garis yang berurutan (Hα, Hβ, Hγ) menyusut — garis-garis tersebut menyatu menuju batas seri daripada menyebar tanpa batas.

Di mana hal ini muncul di luar lab

• Deret Balmer adalah satu-satunya deret hidrogen yang termasuk dalam spektrum tampak (kira-kira 400–700 nm) — itulah sebabnya deret Balmer merupakan deret yang pertama kali ditemukan secara historis, oleh Johann Balmer pada tahun 1885, sebelum teori atom yang mendasarinya ada. Jelaskan mengapa deret Lyman (turun ke n = 1) dan deret Paschen (turun ke n = 3) berada di luar cahaya tampak.
• Para astronom mengidentifikasi hidrogen di bintang-bintang jauh dengan mendeteksi panjang gelombang Balmer yang tepat dalam spektrum cahaya bintang. Jelaskan mengapa temuan panjang gelombang Balmer-alpha yang bergeser (tidak tepat) dalam spektrum bintang memberi tahu para astronom bahwa bintang tersebut bergerak relatif terhadap Bumi (efek Doppler).

• 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. Selamat datang di Balmer α
2. Pilih atom
3. Tekan Putar
4. Garis hidrogen tampak
5. Buka panel properti
6. Berhasil!

Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.

Buka Lab Interaktif →

Unduh lembar lab →

Model Bohr & Spektrum Hidrogen