Modern Fizik

Lyman α çizgisi

Mor ötesi Lyman serisi — temel duruma geçiş.

Lyman α çizgisi — etkileşimli Modern Fizik simülasyonu. Mor ötesi Lyman serisi — temel duruma geçiş. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.

Lyman serisi

Morötesi Lyman serisi — taban duruma geçiş.

n = 1'e geçişler, Balmer'den daha kısa dalga boyunda morötesi Lyman serisi çizgileri üretir. 121,6 nm'deki Lyman-α, astrofiziksel hidrojen bulutlarında belirgindir ve gökler arası ortamı incelemede kilit rol oynamıştır.

• Morötesi geçiş
• n → 1

Araştırma özeti

Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın

Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.

Sürüş sorusu

Temel duruma (n = 1) kadar düşen elektronlar Lyman serisini yayar. Balmer serisiyle karşılaştırıldığında (n = 2'ye düşüyor), Lyman fotonlarının daha fazla veya daha az enerjiye sahip olmasını bekler misiniz?

Tartılacak tahminler

• Balmer geçişlerinden daha az enerji.
• Daha fazla enerji (daha kısa dalga boyu) — temel duruma düşmek, n = 2'ye düşmeye kıyasla daha büyük bir enerji boşluğu açığa çıkarır.
• Eşdeğer Balmer geçişleriyle aynı enerjiye sahiptir.

Değişken roller

Neyi ayarladınız:

• Başlangıç seviyesi n_i

Ölçtüğünüz şey:

• Yayılan dalga boyu λ (nm)

Araştırma nasıl yürütülüyor?

1. Lyman-alpha ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu ön ayarın varsayılan geçişi n = 2 → n = 1'dir (Lyman-alfa).
2. Yayılan dalga boyu okumasını etkinleştirin.
3. Her deneme için başlangıç enerji seviyesini n_initial olarak ayarlayın (n_final = 1'e düşürerek) ve yayılan dalga boyunu kaydedin.

Yönetim denklemi

Lyman Serisi (Temel Durum Geçişleri) — λ = hc/ΔE

N_f = 1'de biten geçişler hidrojende mümkün olan en büyük enerji boşluklarını açığa çıkarır, çünkü temel durum her uyarılmış seviyenin çok altında yer alır ve tamamen morötesi renkte en kısa dalga boylu (en yüksek enerjili) spektral seriyi üretir.

Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği

• Bir deneme için, n_f = 1'i kullanarak 1/λ = R(1/n_f² − 1/n_i²) değerini hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın. Üç dalga boyunun da 122 nm'nin (gözle görülemeyen derin morötesi) altına düştüğünü doğrulayın.
• Lyman dalga boylarınızı balmer-alfa deneyinin görünür ışık dalga boylarıyla karşılaştırın. Neden n = 1'e düşmenin (n = 2'ye düşmekten çok daha büyük bir enerji aralığı) her zaman daha yüksek enerjili, daha kısa dalga boylu fotonlar ürettiğini açıklayın.

Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer

• Lyman serisi ultraviyole ışık, yere ulaşmadan önce neredeyse tamamen Dünya atmosferi tarafından emiliyor. Uzak astronomik nesnelerden hidrojenin Lyman-alfa emisyonunu gözlemlemek için neden uzay teleskoplarına (yer tabanlı teleskoplar yerine) ihtiyaç duyulduğunu açıklayın.
• N_i → ∞ olduğundan, 1/λ R'ye tam olarak yaklaşır (seri sınırı), bu da bir elektronun belirli bir geçişten ziyade atomdan zar zor tamamen kaçmasına (iyonlaşma) karşılık gelir. Formülünüzü kullanarak seri sınırının neden temel durumdan iyonlaşma enerjisini temsil ettiğini açıklayın.

• 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. Hoş geldiniz: Lyman Alfa
2. Seçin: atom
3. Oynat'a basın
4. Morötesi geçiş
5. Denetleyiciyi açın
6. Başardınız!

Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.

Etkileşimli Laboratuvarı Aç →

Laboratuvar sayfasını indir →

Bohr Modeli & Hidrojen Spektrumu