Modern Fizik
Paschen β çizgisi
Kızılötesi Paschen serisi — daha uzun dalga boylu yayılım.
Paschen β çizgisi — etkileşimli Modern Fizik simülasyonu. Kızılötesi Paschen serisi — daha uzun dalga boylu yayılım. Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Paschen serisi
Kızılötesi Paschen serisi — daha uzun dalga boylu yayım.
Paschen serisi (n = 3'e geçişler) kızılötesi bölgeye düşer ve baş kuantum sayısının dalga boyu onlarca yıl boyunca foton enerjisini nasıl belirlediğini gösterir. Kızılötesi çizgiler soğuk hidrojen gazında ve belirli lazer geçişlerinde görülür.
- Kızılötesi geçiş
- n → 3
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
n = 3'e düşen elektronlar (Paschen serisi), Balmer veya Lyman serisine göre daha küçük enerji boşlukları açığa çıkarır. Bu, Paschen fotonlarının gözün görebildiğinin ötesinde kızılötesine düştüğü anlamına mı geliyor?
Tartılacak tahminler
- Evet - daha küçük enerji boşlukları daha uzun dalga boyları anlamına gelir ve Paschen çizgilerini kızılötesine doğru iter.
- Hayır — Paschen çizgileri hâlâ görülebiliyor.
- Paschen çizgileri aslında X-ışını aralığında daha yüksek enerjidir.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Başlangıç seviyesi n_i
Ölçtüğünüz şey:
- Yayılan dalga boyu λ (nm)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- Paschen-beta ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Bu ön ayarın varsayılan geçişi n = 5 → n = 3'tür (Paschen-beta).
- Yayılan dalga boyu okumasını etkinleştirin.
- Her deneme için başlangıç enerji seviyesini n_initial olarak ayarlayın (n_final = 3'e düşürerek) ve yayılan dalga boyunu kaydedin.
Yönetim denklemi
Paschen Serisi (Kızılötesi Geçişler) — λ = hc/ΔE
n_f = 3'te biten geçişler, Balmer (n_f = 2) veya Lyman (n_f = 1) serilerinden daha küçük enerji boşlukları içerir, çünkü daha yüksek n seviyeleri daha yakın aralıklarla yerleştirilmiştir; daha uzun dalga boylu, kızılötesi fotonlar üretir.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Bir deneme için, n_f = 3 kullanarak 1 /λ = R(1/n_f² – 1 /n_i²)'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın. Üç dalga boyunun da 1000 nm — kızılötesinin üzerine çıktığını doğrulayın.
- Bu dalga boylarının boyutunu balmer-alpha ve lyman-alpha deneyleriyle karşılaştırın. Genel modeli açıklayın: daha yüksek n_f'de biten seriler (zemin referans seviyesine göre daha küçük bir enerji aralığı) daha uzun dalga boylu, daha düşük enerjili fotonlar üretir.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Hidrojenin enerji seviyeleri n arttıkça birbirine yaklaşır (E_n ∝ −1/n²), yani yüksek seviyeler arasındaki geçişler, düşük seviyeleri içeren geçişlere göre daha az enerji açığa çıkarır. Yüksek n'deki seviyelerin bu kadar kalabalık olmasının neden Paschen serisinin (n_f = 3 ) ilk başta beklediğinizden daha geniş bir enerji aralığını kapsadığını açıkladığını açıklayın.
- Kızılötesi astronomi, görünür ışığın engellendiği uzayın tozlu bölgelerindeki hidrojeni incelemek için tam olarak bu Paschen (ve daha da uzun dalga boylu Brackett, Pfund) serisi çizgilerini kullanır. Kızılötesi ışık neden kozmik toza görünür ışıktan daha iyi nüfuz edebilir?
- 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
- Hoş geldiniz: Paschen Beta
- Seçin: atom
- Oynat'a basın
- Kızılötesi geçiş
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.
Bohr Modeli & Hidrojen Spektrumu