Opracowanie wyników

1) Sporządzamy krzywą cechowania osi x programu obsługi spektrometru, wykorzystując pomiar długości fali He. Wykreślamy zależność długości fali rzeczywistej od podawanej przez program. Wybieramy długości fali najbardziej intensywnych linii Hg(Ar) z zakresu promieniowania widzialnego i porównujemy je z danymi podanymi w tabeli. Dane pochodzą z tablic American Physics Handbook.

Wartości w poniższej tabelce przedstawiają długości fal λ w najbardziej charakterystycznych i widocznych maksimach.

Hel
wartość teoretyczna	wart zmierzona
388,8	387
447,2	445
471,3	472
501,6	502
587,6	589
667,8	670
706,5	710
728,1	740

Przeprowadzając doświadczenie nie odnotowaliśmy żadnych wskazań spektrometru w okolicach długości 402,6, 438,8, 492,1 504,8 nm, choć dane tablicowe wyraźnie wskazywały na obecność linii widmowych o tych długościach. Przyczyną zaistniałego błędu pomiarowego mogło być zanieczyszczenie próbek helu, zanieczyszczenie lampy oraz niedoskonałości sprzętu pomiarowego.

2)Aproksymujemy zależność z punktu 1 za pomocą metody najmniejszych kwadratów:

Zależność między długością teoretyczną a doświadczalną fali wynosi więc:

3) Korzystając z zależności uzyskanej w punkcie korygujemy długości fali mierzone dla wodoru:

4) Otrzymujemy:

Wartości doświadczalne długości fali	Wartości skorygowane długości fali	1/ długość fali [1/nm]	Liczba kwantowa n	1/n^2
433	434,21	0,0023	5	0,04
485	486,46	0,0021	4	0,06
661	663,31	0,0015	3	0,11

5) Sporządzamy wykres:

6) Aproksymujemy zależność z punktu 5:

Porównujemy ten wzór ze wzorem Balmera (badane widma należały do obszaru widzialnego):

Stąd:

7) Energię jonizacji atomu wodoru obliczamy korzystając ze wzoru Balmera - Rydberga, , jest to energia jaką trzeba dostarczyć atomowi, by przenieść elektron z pierwszej orbity do nieskończoności:

, czyli:

Podstawmy:
oraz

Zatem:

Wartość tablicowa

8) Błąd wyznaczenia stałej Rydberga obliczamy korzystając ze wzorów na błąd wyznaczenia współczynnika kierunkowego prostej regresji:

Zatem:

Wartość tablicowa:

Zatem błąd wyznaczenia nie jest duży w porównaniu do wartości R i wynika w dużej części z niedokładnego odczytywania maksimów widma atomu wodoru. Wpływ na wyniki miały również zewnętrzne źródła światła i niedoskonałości czujnika (rozdzielczość spektrometru - 3 nm była dość niska jeżeli weźmiemy pod uwagę dokładność danych tablicowych - do 0,01)

---