Fiżika Moderna

Il-linja α ta’ Lyman

Is-serje Lyman ultravjola — tranżizzjoni għall-istat fundamentali.

Il-linja α ta’ Lyman — simulazzjoni interattiva ta’ Fiżika Moderna. Is-serje Lyman ultravjola — tranżizzjoni għall-istat fundamentali. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

is-serje ta’ Lyman

Serje Lyman ultravjola — tranżizzjoni għall-istat fundamentali.

Tranżizzjonijiet għal n = 1 jipproduċu linji tas-serje Lyman ultravjola b’tul ta’ mewġa inqas minn Balmer. Lyman-α f’121.6 nm hi prominenti fis-sħab ta’ idroġenu astrofiżiku u kienet ewlieni biex tintgħarraf il-medju intergalattiku.

• Tranżizzjoni UV
• n → 1

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Elettroni jinżlu għal kollha għall-istat fundamentali (n = 1) joħorġu s-serje Lyman. Meta tqabbel mas-serje Balmer (inżel għal n = 2), tistenna li l-fotoni Lyman jkollhom aktar jew inqas enerġija?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Enerġija inqas mit-tranżizzjonijiet Balmer.
• Enerġija aktar (tul ta’ mewġa inqas) — inżul għall-istat fundamentali jeħles vojt ta’ enerġija akbar mill-inżel għal n = 2.
• L-istess enerġija bħat-tranżizzjonijiet Balmer ekwivalenti.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Livell ta’ Bidu n_i

X’tkejjel:

• Tul ta’ Mewġa Mħarġa λ (nm)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ lyman-alpha u agħfas Reset. It-tranżizzjoni default ta’ dan il-preset hi n = 2 → n = 1 (Lyman-alpha).
2. Attiva l-qari ta’ tul ta’ mewġa emess.
3. Issettja l-livell ta’ enerġija ta’ bidu n_initial għal kull prova (inżel għal n_final = 1) u irrekordja t-tul ta’ mewġa emess.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Serje Lyman (Tranżizzjonijiet għall-Istat Fundamentali) — λ = hc/ΔE

Tranżizzjonijiet li jispiċċaw f’n_f = 1 jeħelsu l-akbar vojt ta’ enerġija possibbli fl-idroġenu, għax l-istat fundamentali joqgħod ħafna taħt kull livell eċċitat — jipproduċu s-serje spettrali bl-inqas tul ta’ mewġa (l-ogħla enerġija), għal kollha fl-ultravjola.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) bl-użu ta’ n_f = 1. Qabbel mat-tabella. Ikkonferma li t-tliet tuli ta’ mewġa kollha jaqgħu taħt 122 nm — ultravjola deep, inviżibbli għall-għajn.
• Qabbel it-tuli ta’ mewġa Lyman tiegħek mat-tuli ta’ mewġa tad-dawl viżibbli ta’ l-esperiment ta’ balmer-alpha. Ispjega għalfejn inżel għal n = 1 (vojt ta’ enerġija ħafna akbar minn inżel għal n = 2) dejjem jipproduċi fotoni ta’ enerġija ogħla, tul ta’ mewġa inqas.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• Dawl ultravjola tas-serje Lyman hu kważi kollha jassorbih l-atmosfera ta’ l-Art qabel ma jilħaq l-art. Ispjega għalfejn teleskopji fl-ispazju (minflok dawk ibbażati fuq l-art) huma meħtieġa biex josservaw l-emissjoni ta’ Lyman-alpha ta’ idroġenu minn oġġetti astronomiċi bogħod.
• Hekk kif n_i → ∞, 1/λ jersaq lejn R eżattament (il-limitu tas-serje), jikkorrispondi għal elettron ftit jaħrab mill-atomu għal kollha (jonizzazzjoni) minflok tranżizzjoni speċifika. Bl-użu tal-formula tiegħek, ispjega għalfejn il-limitu tas-serje jirrappreżenta l-enerġija ta’ jonizzazzjoni mill-istat fundamentali.

• 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. Merħba għal Lyman Alpha
2. Agħżel l-atomu
3. Agħfas Riproduċi
4. tranżizzjoni UV
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Il-Mudell ta’ Bohr u l-Spettri ta’ l-Idroġenu