Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лабораторная работа №2 Спектр излучения атомарного водорода - файл


скачать (90.5 kb.)


Лабораторная работа № 3.2

Спектр излучения атомарного водорода

Цель работы:


- Знакомство с планетарной и квантовой моделями атома при моделировании процесса испускания электромагнитного излучения возбужденными атомами водорода.

- Экспериментальное подтверждение закономерностей формирования линейчатого спектра излучения атомарного водорода при низких давлениях

- Экспериментальное определение постоянной Ридберга.

Ход работы:

n0 = 1 Серия Лаймана

n0 =1 

Номер

линии i


переход

 


n

λi,нм

 


1/λi, 1/нм

 


1/

1

 1

2

122

0,008197

0,250

2

 1

3

103

0,009709

0,111

3

1

4

97

0,010309

0,063

4

1

5

94

0,010638

0,040

R= = = -1,27* (1/м)



* (1/м)

Табличное значение постоянной Ридберга 1,1* (1/м)

Вывод: Познакомились с планетарной и квантовой моделями атома при моделировании процесса испускания электромагнитного излучения возбужденными атомами водорода.

- Экспериментальное подтвердили закономерности формирования линейчатого спектра излучения атомарного водорода при низких давлениях

- Экспериментально определили постоянную Ридберга по графику. Полученное значение приблизительно равно табличному значению.

Вопросы


1 Что такое спектр электромагнитного излучения?

Электромагнитный спектр представляет собой диапазон частот (спектра) электромагнитного излучения и их соответствующих длин волн и энергий фотонов. Электромагнитный спектр охватывает электромагнитные волны с частотами в диапазоне от одного герца до более 1025 герц, что соответствует длинам волн от тысяч километров до доли размера атомного ядра.

2. Что такое линейчатый спектр ЭМИ?

ЛИНЕЙЧАТЫЙ спектр состоит из отдельных волновых составляющих, близких к гармоническим волнам и называемых спектральными линиями.

3. Что является источником линейчатого спектра ЭМИ?

Атомы веществ

4. Что такое полосатый спектр ЭМИ и что является его источником?

Полосатый спектр представляет собой спектр, состоящий из отдельных полос, разделенных темными интервалами. Источником такого спектра являются молекулы.

5. При каких условиях излучается сплошной спектр ЭМИ?

Тепловое излучение – испускание электромагнитных волн за счет внутренней энергии тела. Оно. происходит при любой температуре Т тела и имеет сплошной спектр, положение максимума которого. зависит от температуры тела (вещества). Такой спектр дают твердые тела.

6. Опишите планетарную модель атома.

Планетарная модель атома Резерфорда: в целом атом нейтрален, в центре атома расположено положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Число внутриатомных электронов, как и заряд ядра, равны порядковому номеру элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Электроны движутся вокруг ядра, подобно тому как планеты обращаются вокруг Солнца.

7. При каких условиях электроны поглощают или излучают в атоме ЭМИ?

При движении по орбите электрон не испускает электромагнитное излучение (ЭМИ).

При переходе с орбиты на орбиту электроны поглощают или излучают. При поглощении ЭМИ (фотона) электрон переходит на более «высокую» разрешенную орбиту, на которой его энергия становится больше на величину ∆ЕЭЛ, равную энергии поглощенного фотона ЕФ.

При излучении ЭМИ (фотона) электрон переходит на «низкую» разрешенную орбиту, на которой его энергия становится меньше на величину ∆ЕЭЛ, равную энергии испущенного фотона ЕФ.

8. Как связаны друг с другом характеристики фотона и электрона, который излучает данный фотон?

При излучении ЭМИ (фотона) электрон переходит на «низкую» разрешенную орбиту, на которой его энергия становится меньше на величину ∆ЕЭЛ, равную энергии испущенного фотона ЕФ.

9. Какое уравнение используется для анализа квантовой модели атома?

Уравнение Шредингера

10. Что является решением этого уравнения?

Решением уравнения является волновая функция, которая зависит от координаты, времени и четырех дискретных квантовых чисел.

11. Как описывается электрон и его движение в квантовой модели атома?

Четыре квантовых числа описывают состояние электрона в атоме и характеризуют энергию электрона, его спин, форму электронного облака и его ориентацию в пространстве. При переходе атома из одного состояния в другое происходит перестройка электронного облака, то есть изменяются значения квантовых чисел, что сопровождается поглощением или испусканием атомом квантов энергии.

12. Что определяет квадрат модуля волновой функции?

Квадрат модуля волновой функции представляет собой плотность вероятности обнаружить электрон в той или иной точке пространства.

13. Определение орбитали электрона в атоме.

Атомная орбиталь – состояние электрона в атоме, характеризующееся определёнными значением энергии, формой и пространственной ориентацией электронного облака. Электронное облако не имеет чётких границ, поэтому при изображении формы орбитали приводят не всё электронное облако, а лишь ту область пространства, внутри которой вероятность обнаружить электрон достаточно большая.

14. Что определяет главное квантовое число? Формула для его нахождения.

Квантовое число n – главное. Оно определяет энергию электрона в атоме водорода и одноэлектронных системах (He +, Li 2+ и т. д.). В этом случае энергия электрона n принимает значения от 1 до ∞. Чем меньше n, тем больше энергия взаимодействия электрона с ядром.





15. Что определяет азимутарное квантовое число? Формула для его нахождения.

16. Что определяет магнитное квантовое число? Формула для его нахождения.



17. Что такое спин электрона?

Спин электрона (от англ. «вращение») относится к физическому свойству субатомных частиц, в соответствии с которым каждая элементарная частица имеет собственный момент импульса фиксированной величины.
18. Что определяет спиновое квантовое число? Формула для его нахождения.

Спиновое квантовое число - квантовое число, определяющее величину спина квантовой системы (атома, иона, атомного ядра, молекулы), т. е. её собств. (внутр.) момента кол-ва движения (момента импульса)

19. Что определяет магнитное спиновое квантовое число? Формула для его нахождения.




20. Что такое вырожденное состояние?

Состояние электрона с одинаковой энергией.


21. Как определить кратность вырожденных состояний?

Кратность вырождения равна количеству состояний с одной и той же энергией.

22. Расшифруйте краткую запись состояния электрона в атоме (2s2, 2p3).

2s2 –n=2 l=0

2p3n=2 l=1


23. Может ли электрон иметь состояние 2d и почему?
Состояние электрона 2d невозможно, т.к. оно соответствует n = 2 и l = 2, что запрещено неравенством l < n.
24. Сформулируйте правило отбора.

25. Что такое спектральная серия?



26. Назовите названия спектральных серий излучения атомарного водорода. Запишите условия для их возникновения.






Скачать файл (90.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации