Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1»




НазваниеЛабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1»
Дата публикации30.05.2014
Размер38.3 Kb.
ТипЛабораторная работа
literature-edu.ru > Физика > Лабораторная работа
Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР)

Факультет дистанционного обучения
Кафедра «Промышленная электроника»
Лабораторная работа № 7
по дисциплине «Физика-1»

выполнена по методике Козырева А.В. «Общая Физика»
Выполнил:

студент ФДО ТУСУР

специальности _____
______

______

г. ______

20__г


1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Целью работы является изучение спектра излучения атомов водорода и экспериментальное определение постоянной Ридберга.
2. ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА
Для изучения спектра атома водорода используется спектроскоп на основе призменного монохроматора УМ-2. Схема экспериментальной установки приведена на рис.2.1.



1 – источник света, 2 – входная щель спектроскопа, 3 – входной объектив, 4 – сложная спектральная призма, 5 – микрометрический винт с отсчетным барабаном, 6 – входной объектив, 7 – указатель, 8 - окуляр

Рис.2.1 Схема экспериментальной установки
Свет от источника 1 через входную щель 2 и объектив 3 параллельным пучком падает на спектральную призму с высокой дисперсией 4. Призмой свет разлагается в спектр и через объектив 6 направляется в окуляр 8. При повороте призмы в центре поля зрения появляются различные участки спектра. Призму поворачивают при помощи барабана 5, на которой нанесена шкала в градусах. Вращением барабана спектральную линию подводят к стрелке указателя 7, расположенного в окуляре, и фиксируют отсчет по шкале барабана.

Источником света в данной работе являются газоразрядная водородная трубка и ртутная лампа высокого давления ДРШ-250-3.
3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ

Постоянная Ридберга (угловой коэффициент), расчёт по графику: , где (3.1)

λ – длина волны спектральных линий; n – главное квантовое число.
Вспомогательные формулы для расчёта абсолютной погрешности постоянной Ридберга: (3.2)

(3.3)

(3.4)

(3.5)

(3.6)

(3.7)

(3.8)
Абсолютная погрешность постоянной Ридберга, как абсолютная погрешность углового коэффициента прямой:

, где (3.9)

n – количество точек.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ АНАЛИЗ.

Данные градуировки спектроскопа по спектру ртути
Таблица 4.1

Построение градировочного графика

Таблица 4.2
Длины волн спектральных линий ртути, взятые из таблицы 5.1 на стр.8 руководства [1].



Рис. 4.1 Зависимость Φ=f(λ)
Значения длин волн l спектральных линий водорода определяются по градуировочному графику: на оси Y откладываются значения f, а соответствующие им значения на оси X подбираются так, чтобы точка совпала с линией.

Таблица 4.3

Вычисление значений, которые заносятся в таблицу отчёта

Таблица 4.4

*Главные квантовые числа, соответствующие фиолетовым 1 и 2, голубой, красной линиям спектра атома водорода серии Бальмера.

Построение второго графика

Экспериментальные данные спектра атома водорода

Таблица 4.5

Таблица 4.6


Заключительные вычисления

Таблица 4.7
В Excel параметры построенной по заданным точкам прямой можно получить с помощью функции ЛИНЕЙН(), в которой реализован метод наименьших квадратов (МНК). В пособии [2] МНК описан на стр. 12–13 ф. (10.2)–(10.5).

Литература

1. Дырков В.А., Захаров Н.А., Кириллов А.М. Изучение спектра атома водорода. Руководство к лабораторным работам для студентов всех специальностей. – Томск: ТУСУР, 2005. – 10 с.
2. Рипп А.Г. Оценка погрешностей измерений. Методические указания к лабораторному практикуму по курсу физики для студентов всех специальностей. – Томск: ФДО, ТУСУР, 2006. – 13 с.

5. ВЫВОДЫ

В ходе лабораторной работы был изучен спектр излучения атомов водорода. Был построен график линейной зависимости 1/λ(1/n2), по которому удалось определить постоянную Ридберга (R). Погрешность экспериментального определения R составила 1,057 х 105 м-1. Ошибка определения постоянной Ридберга составила 0,98 %.

6. ОТВЕТЫ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Объяснить принцип действия призменного спектроскопа.

2. В чем заключается градуировка спектроскопа?

3. Как задают состояние электрона в атоме водорода в квантовой механике?

4. Какой смысл имеет квадрат модуля волновой функции?

5. Записать стационарное уравнение Шредингера для электрона в атоме водорода.

6. Привести возможные состояния для электрона в атоме водорода с n = 3.

7. Что называют энергией ионизации атома водорода?

8. Доказать, что плотность вероятности нахождения электрона на расстоянии равном боровскому радиусу является максимальной.

9. Какому правилу отбора подчиняется орбитальное квантовое число и почему?

10. Указать типы переходов для серий Лаймана и Пашена.

11. Найти коротковолновую и длинноволновую границы (λ1 и λ∞) для серий Лаймана, Бальмера, Пашена.
7. ПРИЛОЖЕНИЕ К работе прилагается регистрационный файл (*.REG).

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа №2 по дисциплине «Физика-1»
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур) Факультет дистанционного обучения

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа №8 по дисциплине «Физика-1»
...

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа №6 по дисциплине «Физика-1»
Целью данной работы является изучение дифракции Фраунгофера на щели и определение размеров щели дифракционным методом

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа № применение модели rgb в медицинской диагностике...
Лабораторная работа № представление и смешение цветов с помощью модели rgb

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconРабочая программа по дисциплине «Физика»
Цель дисциплины «Физика», направление подготовки «Техносферная безопасность» состоит в формировании систематизированных знаний, полученных...

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа №1
Создание и отладка консольных приложений в интегрированной среде ms visual Studio. Net 2005

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconЛабораторная работа №2 Тема : Многомерная безусловная оптимизация...
Цель работа: знакомство с методами многомерной безусловной оптимизации первого и нулевого порядка и их освоение, сравнение эффективности...

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconКонтрольная работа по дисциплине «Финансы»
Контрольная работа по дисциплине «Финансы» для групп заочного обучения направление подготовки: 080100. 62 «Экономика», профиль подготовки...

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconБазы данных лабораторная работа №3 «Извлечение информации из таблиц»
Изучить что такое реляционная целостность бд и как она обеспечивается в sql server, как модифицировать данные в таблицах, как использовать...

Лабораторная работа №7 по дисциплине «Физика-1» iconКонтрольная работа по дисциплине «Финансовая математика» для групп...
Общие требования по оформлению и содержанию контрольной работы дисциплине «Финансовая математика»

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции