लायमन मालिका: अतिनील हायड्रोजन रेषा

1 · अनुमान

इलेक्ट्रॉन सर्वांत खाली भूमि अवस्थेपर्यंत (n = 1) उतरून लायमन मालिका सोडतात. बामर मालिकेच्या (n = 2 कडे) तुलनेत लायमन फोटॉनांची ऊर्जा जास्त की कमी असेल असे वाटते?

2 · मांडणी

  1. लायमन-अल्फा प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. या प्रीसेटचे पूर्वनिर्धारित संक्रमण n = 2 → n = 1 (लायमन-अल्फा).
  2. सोडलेली-तरंगलांबी वाचन सुरू करा.
  3. प्रत्येक फेरीसाठी सुरुवातीची ऊर्जा-पातळी n_initial निश्चित करा (n_final = 1 कडे उतरत) व सोडलेली तरंगलांबी नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

सुरुवातीचा स्तर n_iउत्सर्जित तरंगलांबी λ (nm)
2
3
4

तुमच्या तीन फेर्यांसाठी सोडलेली तरंगलांबी λ (y-अक्ष) विरुद्ध सुरुवातीची पातळी n_i (x-अक्ष) काढा.

4 · विश्लेषण

  1. एका फेरीसाठी n_f = 1 सह 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) काढा. तक्त्याशी तुलना करा. तिन्ही तरंगलांब्या 122 nm खाली येतात — खोल अतिनील, डोळ्याला अदृश्य — याची पुष्टी करा.
  2. तुमच्या लायमन तरंगलांब्या बामर-अल्फा प्रयोगाच्या दृश्य-प्रकाश तरंगलांब्यांशी तुलना करा. n = 1 कडे उतरणे (n = 2 पेक्षा खूपच मोठा ऊर्जा-अंतर) नेहमी जास्त-ऊर्जेचे, लहान-तरंगलांबीचे फोटॉन का सोडते ते स्पष्ट करा.

5 · विस्तार

  1. लायमन-मालिकेचा अतिनील प्रकाश जमिनीपर्यंत पोहोचण्याआधीच पृथ्वीच्या वातावरणात जवळपास पूर्णपणे शोषला जातो. दूरच्या खगोलीय वस्तूंमधील हायड्रोजनचे लायमन-अल्फा उत्सर्जन पाहण्यासाठी जमिनीवरील नव्हे तर अवकाश दूरदर्शकच का लागतात ते स्पष्ट करा.
  2. n_i → ∞ सह 1/λ नेमका R कडे जातो (मालिका-मर्यादा), जो विशिष्ट संक्रमणाऐवजी इलेक्ट्रॉन अणूतून किंचित सुटण्याच्या (आयनीकरणाच्या) अवस्थेशी संबंधित. तुमचे सूत्र वापरून, मालिका-मर्यादा भूमि अवस्थेतून आयनीकरण ऊर्जा का दर्शवते ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

लायमन मालिका (भूमि-अवस्था संक्रमणे)

n_f = 1 वर संपणारी संक्रमणे हायड्रोजनमधील सर्वांत मोठे शक्य ऊर्जा-अंतर सोडतात, कारण भूमि अवस्था प्रत्येक उत्तेजित पातळीच्या खूप खाली बसते — सर्वांत लहान-तरंगलांबीची (जास्त-ऊर्जेची) वर्णपट-मालिका तयार करतात, पूर्णपणे अतिनीलमध्ये.

← प्रयोगाकडे परत

आधुनिक भौतिकशास्त्र

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका