லைமன் தொடர்: புற ஊதா ஹைட்ரஜன் கோடுகள்

1 · கணிப்பு

எலக்ட்ரான்கள் அடிப்படை நிலை (n = 1) வரை முழுவதுமாக இறங்கும்போது லைமன் தொடரை வெளியிடுகின்றன. பால்மர் தொடருடன் (n = 2-க்கு இறங்கி) ஒப்பிடும்போது, லைமன் ஃபோட்டான்களில் அதிக ஆற்றலாவா குறைவான ஆற்றலாவா என்று நீங்கள் எதிர்பார்ப்பீர்கள்?

2 · அமைப்பு

  1. lyman-alpha முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த முன்னமைப்பின் இயல்புநிலை மாற்றம் n = 2 → n = 1 (லைமன்-ஆல்ஃபா).
  2. வெளியிடப்பட்ட-அலைநீள வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
  3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் தொடக்க ஆற்றல் நிலை n_initial-ஐ அமைத்து (n_final = 1-க்கு இறங்கி), வெளியிடப்பட்ட அலைநீளத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

தொடக்க நிலை n_iவெளியிடப்பட்ட அலைநீளம் λ (nm)
2
3
4

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், தொடக்க நிலை n_i (x-அச்சு) எதிராக வெளியிடப்பட்ட அலைநீளம் λ (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒரு முயற்சிக்கு, n_f = 1 பயன்படுத்தி 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள். எல்லா மூன்று அலைநீளங்களும் 122 nm-க்குக் கீழே விழுகின்றன — ஆழமான புற ஊதா, கண்ணுக்குத் தெரியாது — என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
  2. உங்கள் லைமன் அலைநீளங்களை balmer-alpha சோதனையின் காட்சி-ஒளி அலைநீளங்களுடன் ஒப்பிடுங்கள். n = 1-க்கு இறங்குவது (n = 2-க்கு இறங்குவதை விட மிகப் பெரிய ஆற்றல் இடைவெளி) எப்போதும் உயர்-ஆற்றல், குறைவான-அலைநீள ஃபோட்டான்களை உருவாக்குவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

  1. லைமன் தொடர் புற ஊதா ஒளி, தரையை அடைவதற்கு முன்பே பூமியின் வளிமண்டலத்தால் கிட்டத்தட்ட முழுவதும் உறிஞ்சப்படுகிறது. தூரத்து வானியல் பொருட்களின் ஹைட்ரஜன் லைமன்-ஆல்ஃபா உமிழ்வை கவனிக்க விண்வெளி தொலைநோக்கிகள் (தரை அடிப்படையிலானவற்றை அல்ல) ஏன் தேவை என்று விளக்குங்கள்.
  2. n_i → ∞ ஆகும்போது, 1/λ சரியாக R-ஐ (தொடர் வரம்பு) அணுகுகிறது, இது ஒரு குறிப்பிட்ட மாற்றத்திற்கு பதிலாக ஒரு எலக்ட்ரான் அணுவிலிருந்து இன்னும் வெளியேறுகிறது (அயனியாக்கம்) என்பதற்கு ஒத்திருக்கிறது. உங்கள் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, தொடர் வரம்பு அடிப்படை நிலையிலிருந்து அயனியாக்க ஆற்றலை ஏன் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது என்று விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

லைமன் தொடர் (அடிப்படை-நிலை மாற்றங்கள்)

n_f = 1-இல் முடியும் மாற்றங்கள், ஹைட்ரஜனில் சாத்தியமான மிகப் பெரிய ஆற்றல் இடைவெளிகளை வெளியிடுகின்றன, ஏனெனில் அடிப்படை நிலை ஒவ்வொரு எரிச்சலூட்டப்பட்ட நிலைக்கும் வெகு தூரத்தில் கீழே உள்ளது — முழுவதும் புற ஊதாவில் உள்ள, மிகக் குறுகிய-அலைநீள (உயர்-ஆற்றல்) நிறமாலை தொடரை உருவாக்குகிறது.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

நவீன இயற்பியல்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்