Лабораторная работа № 1
Тема. Строение атома. Оптические спектры атома
Экспериментальная часть
Цели
1. Определить экспериментальным путём характеристическое излучение атома в возбуждённом состоянии.
2. Определить, каким переходом наружного электрона обусловлен характеристический цвет излучения.
Оборудование:фарфоровая чашка, 5-6 мл спирта, шпатель, натрий.
Таблица 1.1
Энергия наружных электронов водорода и s- элементов на различных энергетических уровнях, эВ
| атомы |
Е*
1
|
Е*
2
|
Е*
3
|
Е*
4
|
Е*
5
|
Е*
6
|
| Na |
3,027 |
3,547 |
4,068 |
4,589 |
5,11 |
5,14 |
Для определения длины волны λ =hc/ΔЕ, подставляя из таблицы 1.1 значения ΔЕ и с в числитель, то получим, что:
λ= 1240,8/ ΔЕ (нм)
Ход работы
С помощью шпателя взял небольшое количество натрия. В фарфоровую чашку налил 3 –5 мл спирта, спирт поджег и внес в пламя натрий, постукивая шпатель, чтобы крупинки натрия постепенно падали в пламя.
Цвет пламени – оранжевый.
- вычислим значение ΔЕ (эВ) и длину волны, используя данные таблицы 1.1.
ΔЕ1
= Е*
6
- Е*
1
,
λ= 1240,8/ ΔЕ
- определим в соответствии с таблицей 1.2, какая окраска соответствует длинам волн.
Таблица 1.2
Значение длин волн в видимой области спектра
| λ, нм
|
цвет
|
| < 390 |
невидимый |
| 390 – 410 |
Фиолетовый |
| 420 – 450 |
Синий |
| 470 – 530 |
Зелёный |
| 540 – 580 |
Жёлтый |
| 580 – 610 |
Оранжевый |
| 620 - 780 |
красный |
| > 780 |
невидимый |
- приведем экспериментальные данные в форме таблице:
| № ΔЕ
|
ΔЕ
|
ΔЕ, эВ
|
λ, нм
|
Оптический спектр
|
Результаты опыта
|
| ΔЕ1
|
Е*
6
- Е*
1
|
2,113 |
587 |
оранжевый |
наблюдал оранжевый цвет |
| ΔЕ2
|
Е*
6
- Е*
2
|
1,593 |
778 |
красный |
| ΔЕ3
|
Е*
6
- Е*
3
|
1,072 |
1157 |
невидимый |
| ΔЕ4
|
Е*
6
- Е*
4
|
0,551 |
2250 |
невидимый |
| ΔЕ5
|
Е*
6
- Е*
5
|
0,03 |
41360 |
невидимый |
| ΔЕ6
|
Е*
5
- Е*
1
|
2,083
|
595
|
оранжевый
|
| ΔЕ7
|
Е*
5
- Е*
2
|
1,563 |
793 |
невидимый |
| ΔЕ8
|
Е*
5
- Е*
3
|
1,042 |
1190 |
невидимый |
| ΔЕ9
|
Е*
5
- Е*
4
|
0,521 |
2250 |
невидимый |
| ΔЕ10
|
Е*
4
- Е*
1
|
1,562 |
794 |
невидимый |
| ΔЕ11
|
Е*
4
- Е*
2
|
1,042 |
1180 |
невидимый |
| ΔЕ12
|
Е*
4
- Е*
3
|
0,521 |
2250 |
невидимый |
| ΔЕ13
|
Е*
3
- Е*
1
|
1,041 |
1191 |
невидимый |
| ΔЕ14
|
Е*
3
- Е*
2
|
0,521 |
2250 |
невидимый |
| ΔЕ15
|
Е*
2
- Е*
1
|
0,52 |
2250 |
невидимый |
Вывод
|