Is-Serje Balmer: Linji Spettrali Viżibbli ta’ Idroġenu

1 · Ippreddi

Elettron f’atomu ta’ idroġenu jinżel minn livell ta’ enerġija ogħla għal livell n = 2, u joħroġ foton (is-serje Balmer — l-unika linji ta’ idroġenu viżibbli għall-għajn tal-bniedem). It-tul ta’ mewġa emess jiddependi minn liema livell bdien l-elettron?

Iva — livelli ta’ bidu differenti jagħtu tuli ta’ mewġa differenti, spazjati b’mod distint (l-linji Balmer Hα, Hβ, Hγ…).
Le — kull tranżizzjoni għal n = 2 toħroġ l-istess tul ta’ mewġa.
It-tul ta’ mewġa jista’ jkun xi ħaġa f’range kontinwu, mhux valuri distinti.

2 · Tħejjija

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

3 · Ħu d-Dejta

Livell ta’ Bidu n_i	Tul ta’ Mewġa Mħarġa λ (nm)
3
4
5

Ipinġi 1/λ (ass ġewwa) kontra 1/n_i² (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta?

4 · Analizza

Għal prova waħda, ikkalkula 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) bl-użu ta’ l-kostanti ta’ Rydberg R = 1.097×10⁷ m⁻¹ u n_f = 2. Qabbel mat-tabella.
Ispjega għalfejn it-tuli ta’ mewġa jsiru inqas (enerġija ogħla) hekk kif n_i jiżdied, imma l-ispazjar bejn linji suċċessivi (Hα, Hβ, Hγ) jitqassed — jiġbru lejn limitu tas-serje minflok jinfirxu b’mod indefinit.

5 · Estendi

Is-serje Balmer hi l-unika serje ta’ idroġenu li tinżel fl-ispettru viżibbli (bejn wieħed u ieħor 400–700 nm) — għalhekk hi dik li skopriha l-ewwel storikament, minn Johann Balmer fl-1885, qabel li teżisti t-teorija atomika taħtha. Ispjega għalfejn is-serje Lyman (inżel għal n = 1) u s-serje Paschen (inżel għal n = 3) jinsabu barra d-dawl viżibbli.
Astronomi jidentifikaw idroġenu fl-istilel bogħod billi jiddettettaw dawn il-linji Balmer eżatti fl-ispettri ta’ dawl ta’ stilel. Ispjega għalfejn liema linja balmer-alpha mxebba (mhux eżatt) fl-ispettru ta’ stilla tgħid lil astronomi li l-stilla tiċċaqlaq relattiv għall-Art (l-effett Doppler).

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Formula ta’ Rydberg (Mudell ta’ Bohr)

It-tul ta’ mewġa tad-dawl emess meta elettron ta’ idroġenu jinżel mil-livell n_i għal n_f jsegwi 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²), fejn R hi l-kostanti ta’ Rydberg — konsegwenza diretta tal-livelli ta’ enerġija kkwantizzati tal-mudell ta’ Bohr.

← Lura għall-esperiment

Fiżika Moderna

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn