ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.20М.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА

Цель работы: Изучение спектра атома водорода, расчёт постоянной Ридберга.

Оборудование и приборы: компьютер, программа «Спектр Бор».

Методика эксперимента

Работа выполняется на компьютере с использование программы «Спектр Бор» (Рис.1.), которая моделирует движение электрона в атоме водорода. Теоретической основой этой программы является полуклассическая теория атома водорода Бора (см. раздел 1)

Рис.1.

Задание 1.

1. Запустите программу «Спектр Бора». Включите кнопки «Ручной режим» и «Закреплять линии».

2. Сдвигая кнопку «Энергию возбуждения» переведите электрон атома на восьмую разрешённую орбиту.

3. Нажмите на кнопку 2 «Уровни энергии» и зафиксируйте появление линии излучения в спектре при этом переходе .

4. Занесите в таблицу номера уровней перехода, название серии и длину волны фотона излучённого при этом переходе.

5. Далее последовательно переводя электрон на седьмую, шестую, пятую и т. д. орбиты зафиксируйте номера уровней энергии, длины волн и их цвет при переходе электрона с этих уровней на вторую разрешённую орбиту. Все данные занесите в таблицу.

Таблица 1.

Название серии:
Номера переходов	Длина волны , нм	Цвет линии

6. По формуле Бальмера рассчитайте постоянную Ридберга для каждой длины волны излучения, найдите среднее значение, рассчитайте погрешность и сравните полученное значение с табличным значением физических констант.

Задание №2.

1. Использую формулы Бора для радиуса разрешённых орбит рассчитайте радиусы первой и, например, восьмой орбиты (по указанию преподавателя).

2. Рассчитайте скорость движения электрона на этих орбитах.

Контрольные вопросы

1. Постулаты Бора, схема уровней энергии атома. Переходы с излучением и поглощением.

2. Модель атома по Бору. Постулаты Бора.

3. Механизм излучения и поглощения фотонов атомами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 3 – М.: Наука, 1982.

2. Ландсберг Г.Г. Оптика. М.: Наука, 1976. § 86а, 94.

3. Лебедева В.В. Техника оптической спектроскопии. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1977; 1986. Гл.7.

4. Руководство к лабораторным занятиям по физике. Под ред. Л.Л. Гольдина. М: Наука, 1973.