отчёт по 6ой лабе. Отчет по лабораторной работе по дисциплине физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

• Название: Отчет по лабораторной работе по дисциплине физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
• Дата: 30.10.2022
• Размер: 195.91 Kb.
• Имя файла: отчёт по 6ой лабе.docx
• Тип: Отчет; #761721

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и технической физики

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

По дисциплине физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема работы: Серия Бальмера. Определение постоянной Ридберга

Выполнил: студент гр.		ТЭ-20				Журавлев А.С.
		(шифр группы)		(подпись)		(Ф.И.О.)

Оценка:

Дата:

Проверил руководитель работы:
		(должность)		(подпись)		(Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2022

Ⅰ.Цель работы

Исследовать спектр излучения атома водорода с помощью дифракционной решетки, определить энергетический уровни электронов в атоме, соответствующие серии Бальмера, рассчитать постоянную Ридберга.
Ⅱ.Теоретические сведения

Явление, изучаемое в работе: излучение атома водорода.

Определения основных физических понятий, объектов, процессов и величин

Спектр испускания (поглощения) - распределение по частотам интенсивности электромагнитного излучения, испускаемого (поглощаемого) телом.

Дискретность - распределение по частотам интенсивности испускаемого или поглощаемого излучения, которое представляет собой набор очень острых пиков при некоторых значениях частоты, в промежутке между которыми интенсивность практически равна 0.

Энергия ионизации - наименьшая энергия, необходимая для удаления электрона от свободного атома в его низшем энергетическом (основном) состоянии на бесконечность.

Энергия активации — минимальное количество энергии, которое должны получить электроны донорной примеси, для того чтобы попасть в зону проводимости.

Спектральный терм атома — конфигурация (состояние) электронной подсистемы, определяющая энергетический уровень.

Законы и соотношения, описывающие изучаемые процессы, на основании которых получены расчетные формулы. Пояснения к физическим величинам и их единицы измерений

1.Формула Бальмера	(1)
	(1)

постоянная Ридберга,

номер орбиты, с которой переходит электрон;

номер орбиты, на которую переходит электрон

2.Первый постулат Бора

В атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) состояния, в которых он не излучает энергии. Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. Движение электронов по стационарным орбитам не сопровождается излучением электромагнитных волн.

3.Второй постулат Бора

При переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) один фотон с энергией:

(2)

h – постоянная планка,

𝜈 – частота испущенного (поглощённого) электромагнитного излучения,

En, Em – энергии электрона на соответствующих орбитах,

Ⅲ.Схема установки

Рисунок 1 Рисунок 1 – Схема установки 1 - источник высокого напряжения 2 - измерительная шкала 3 - держатели трубок 4 - спектральная трубка (ртуть) 5 - спектральная трубка (водород) 6 - дифракционная решетка - пара курсоров

Ⅳ.Основные расчетные формулы

1.Постоянная дифракционной решетки

(3)

N – число штрихов на единицу длины

2.Длина волны, нм

(4)

l – половина расстояния между двумя дифракционными линиями, [l]=м

x – расстояние от решетки до экрана, [x]=м

m – порядок дифракционного максимума

3.Постоянная Ридберга,

(5)

n – номер уровня, с которого электрон переходит на второй

4.Разность энергии, Дж

((6)

Ⅴ.Формулы погрешности косвенных измерений

1.Абсолютная погрешность косвенных измерений длины волны

(7)

2.Абсолютная погрешность косвенных измерений постоянной Ридберга

(8)

Ⅵ.Таблицы

Результаты измерений и вычислений						Таблица 1
линия	х, м	2l, мм	, нм	, нм	, эВ		R’, 1
фиолетовый	0,2	120	479,9	481,1	-3,01
		121	483,5
		120	479,9
зеленый		135	534,0	530,5	-2,54		10,053
		134	530,5
		133	526,9
красный		160	620,2	623,6	-1,88		11,545
		161	623,6
		162	626,9

Ⅶ.Исходные данные



Ⅷ.Прямые погрешности





Ⅸ.Вычисления величин и погрешностей косвенных измерений

1.Пример расчёта постоянной дифракционной решётки



2.Пример расчёта длины волны для фиолетового цвета



3.Пример расчёта постоянной Ридберга для фиолетового цвета



4.Пример расчёта разности энергии для фиолетового цвета



5.Пример расчёта погрешности косвенных измерений длины волны для фиолетового цвета



6.Пример расчёта погрешности косвенных измерений постоянной Ридберга для фиолетового цвета



Ⅹ.Результаты

1.Для фиолетового

(481,1 ± 9,2) ∙





2.Для зелёного

(530,5 ± 9,7) ∙





3.Для красного

(623,6 ± 10,6) ∙





ⅩⅠ.Вывод

В ходе данной лабораторной работы был исследован спектр излучения атома водорода с помощью дифракционной решетки. Рассчитана постоянная Ридберга для водорода:





В ходе сравнительной характеристики полученных экспериментальных значений с теоретическими значениями было получено, что для фиолетового, зелёного и красного спектров излучения отличие от теоретического значения постоянной Ридберга составляет соответственно 14,8%, 8,3%, 5,2%.

Наличие погрешности может быть связано с человеческим фактором, с неточностью при измерении расстояния по шкале, с неточностью измерения расстояния от решётки до экрана.