Pasiena sērija: infrasarkanās ūdeņraža līnijas

1 · Prognozē

Elektroni, krītot uz n = 3 (Pasiena sērija), atbrīvo mazākas enerģijas spraugas nekā Balmera vai Limana sērijas. Vai tas nozīmē, ka Pasiena fotoni iekrīt infrasarkanajā, aiz tā, ko acs var redzēt?

• Jā — mazākas enerģijas spraugas nozīmē garākus viļņa garumus, stumjot Pasiena līnijas infrasarkanajā.
• Nē — Pasiena līnijas joprojām ir redzamas.
• Pasiena līnijas patiesībā ir augstākas enerģijas, rentgena diapazonā.

2 · Iestati

1. Atver Pasiena beta eksperimentu un nospied Atiestatīt. Šī eksperimenta noklusējuma pāreja ir n = 5 → n = 3 (Pasiena-beta).
2. Ieslēdz izstarotā viļņa garuma rādījumu.
3. Iestati sākuma enerģijas līmeni n_initial katram mēģinājumam (krītot uz leju uz n_final = 3) 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 = 3. Salīdzini ar tabulu. Apstiprini, ka visi trīs viļņa garumi krītas virs 1000 nm — infrasarkanā.
2. Salīdzini šo viļņa garumu izmērus ar Balmera alfa un Limana alfa eksperimentiem. Izskaidro kopējo rakstu: sērijas, kas beidzas pie augstāka n_f (mazāka enerģijas sprauga līdz pamata atskaites līmenim), rada garāka viļņa garuma, zemākas enerģijas fotonus.

5 · Paplašina

1. Ūdeņraža enerģijas līmeņi kļūst tuvāki kopā, n augot (E_n ∝ −1/n²), tāpēc pārejas starp augstiem līmeņiem atbrīvo mazāk enerģijas nekā pārejas, kas iesaista zemos līmeņus. Izskaidro, kāpēc šī līmeņu saspiešanās pie augsta n izskaidro, kāpēc Pasiena sērija (n_f = 3) aptver platāku enerģiju diapazonu, nekā tu varētu sākotnēji sagaidīt.
2. Infrasarkanā astronomija izmanto tieši šīs Pasiena (un vēl garāko viļņa garumu Breketa, Pfunda) sēriju līnijas, lai pētītu ūdeņradi putekļainos kosmosa apgabalos, kur redzamā gaisma ir bloķēta. Kāpēc infrasarkanā gaisma caurspiežas cauri kosmiskajiem putekļiem labāk nekā redzamā gaisma?

Fizika aiz šī eksperimenta

← Atpakaļ pie eksperimenta

138 bezmaksas drukājamas fizikas darba lapas