Limana sērija: ultravioletās ūdeņraža līnijas

1 · Prognozē

Elektroni, krītot visu ceļu līdz pamatstāvoklim (n = 1), izstaro Limana sēriju. Salīdzinājumā ar Balmera sēriju (krītot uz n = 2), vai tu sagaidītu Limana fotoniem vairāk vai mazāk enerģijas?

• Mazāk enerģijas nekā Balmera pārejas.
• Vairāk enerģijas (īsāks viļņa garums) — krišana uz pamatstāvokli atbrīvo lielāku enerģijas spraugu nekā krišana uz n = 2.
• Tā pati enerģija kā ekvivalentām Balmera pārejām.

2 · Iestati

1. Atver Limana alfa eksperimentu un nospied Atiestatīt. Šī eksperimenta noklusējuma pāreja ir n = 2 → n = 1 (Limana-alfa).
2. Ieslēdz izstarotā viļņa garuma rādījumu.
3. Iestati sākuma enerģijas līmeni n_initial katram mēģinājumam (krītot uz leju uz n_final = 1) un ieraksti izstaroto viļņa garumu.

3 · Vāc datus

Zīmē izstaroto viļņa garumu λ (y ass) pret sākuma līmeni n_i (x ass) saviem trim mēģinājumiem.

4 · Analizē

1. Vienam mēģinājumam izrēķini 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) ar n_f = 1. Salīdzini ar tabulu. Apstiprini, ka visi trīs viļņa garumi krītas zem 122 nm — dziļi ultravioletā, neredzami acij.
2. Salīdzini savus Limana viļņa garumus ar Balmera alfa eksperimenta redzamās gaismas viļņa garumiem. Izskaidro, kāpēc krišana uz n = 1 (daudz lielāka enerģijas sprauga nekā krišana uz n = 2) vienmēr rada augstākas enerģijas, īsāka viļņa garuma fotonus.

5 · Paplašina

1. Limana sērijas ultravioletā gaisma gandrīz pilnīgi tiek absorbēta Zemes atmosfērā, pirms sasniegt zemi. Izskaidro, kāpēc kosmosa teleskopi (nevis uz zemes balstītie) ir vajadzīgi, lai novērotu ūdeņraža Limana-alfa emisiju no tāliem astronomiskiem objektiem.
2. n_i → ∞, 1/λ tuvojas R precīzi (sērijas robeža), atbilstoši elektronam, kas tikko izbēg no atoma pavisam (ionizācija), nevis specifiskai pārejai. Izmantojot savu formulu, izskaidro, kāpēc sērijas robeža apzīmē ionizācijas enerģiju no pamatstāvokļa.

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas