பாஷன் தொடர்: அகச்சிவப்பு ஹைட்ரஜன் கோடுகள்

1 · கணிப்பு

n = 3-க்கு இறங்கும் எலக்ட்ரான்கள் (பாஷன் தொடர்), பால்மர் அல்லது லைமன் தொடரை விட சிறிய ஆற்றல் இடைவெளிகளை வெளியிடுகின்றன. இதனால் பாஷன் ஃபோட்டான்கள், கண்ணால் காண முடியாத அகச்சிவப்பில் விழுகின்றனவா?

• ஆம் — சிறிய ஆற்றல் இடைவெளிகள் நீளமான அலைநீளங்களைக் குறிக்கும், இது பாஷன் கோடுகளை அகச்சிவப்பிற்குள் தள்ளுகிறது.
• இல்லை — பாஷன் கோடுகள் இன்னும் காட்சியாக உள்ளன.
• பாஷன் கோடுகள் உண்மையில் உயர் ஆற்றல், எக்ஸ்-ரே வரம்பில் உள்ளன.

2 · அமைப்பு

1. paschen-beta முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த முன்னமைப்பின் இயல்புநிலை மாற்றம் n = 5 → n = 3 (பாஷன்-பீட்டா).
2. வெளியிடப்பட்ட-அலைநீள வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் தொடக்க ஆற்றல் நிலை n_initial-ஐ அமைத்து (n_final = 3-க்கு இறங்கி), வெளியிடப்பட்ட அலைநீளத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

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

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, n_f = 3 பயன்படுத்தி 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள். எல்லா மூன்று அலைநீளங்களும் 1000 nm-க்கு மேலே விழுகின்றன — அகச்சிவப்பு — என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
2. இந்த அலைநீளங்களின் அளவை balmer-alpha மற்றும் lyman-alpha சோதனைகளுடன் ஒப்பிடுங்கள். மொத்த முறையை விளக்குங்கள்: உயர் n_f-இல் (அடிப்படை குறிப்பு நிலைக்கு சிறிய ஆற்றல் இடைவெளி) முடியும் தொடர்கள், நீளமான-அலைநீள, குறைந்த-ஆற்றல் ஃபோட்டான்களை உருவாக்குகின்றன.

5 · நீட்டிப்பு

1. ஹைட்ரஜனின் ஆற்றல் நிலைகள் n அதிகரிக்கும்போது ஒன்றையொன்று நெருங்குகின்றன (E_n ∝ −1/n²), எனவே உயர் நிலைகளுக்கு இடையேயான மாற்றங்கள், குறைந்த நிலைகளை உள்ளடக்கிய மாற்றங்களை விட குறைவான ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. உயர் n-இல் நிலைகளின் இந்த நெருக்கமே, பாஷன் தொடரின் (n_f = 3) மொத்த ஆற்றல் வரம்பு மூன்றிலும் மிகச் சிறியதாக இருந்தாலும், அலைநீளங்களின் அகலமான வரம்பை ஏன் உள்ளடக்கியுள்ளது என்று விளக்குகிறது (சிறிய, இறுக்கமாக இடம்பெற்ற ஆற்றல்கள் 1/E = λ/hc இல் விரிந்த பரவலாக மேப்பாகும்).
2. அகச்சிவப்பு வானியல், காட்சி ஒளி தடுக்கப்படும் விண்வெளியின் தூசி நிறைந்த பகுதிகளில் ஹைட்ரஜனைப் படிக்க சரியாக இந்த பாஷன் (மற்றும் இன்னும் நீளமான-அலைநீள பிராக்கெட், ஃபண்ட்) தொடர் கோடுகளைப் பயன்படுத்துகிறது. காட்சி ஒளியை விட அகச்சிவப்பு ஒளி விண்மீன் தூசியில் ஏன் சிறப்பாக ஊடுருவலாம்?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்