Opracowanie wyników

1. Sprawdzić krzywą cechowania osi x programu obsługi spektrometru, wykorzystując pomiar długości fali helu. Wykreślić zależność długości fali rzeczywistej od podawanej przez program. Długości fali najbardziej intensywnych linii helu z zakresu promieniowania widzialnego podane są w Tabeli. Dla ułatwienia identyfikacji podano w Tabeli także orientacyjne natężenia linii. Dane pochodzą z tablic American Physics Handbook.

2. Aproksymować zależność z punktu 1 przez zależność liniową.

Używam metody regresji liniowej aby przedstawić nasza zależność w postaci
i chcemy ją dopasować i chcemy ją dopasować zgodnie z metoda najmniejszych kwadratów co oznacza:
Korzystamy z następujących wzorów:

= 4519
= 4465
= 20421361
= 19936225
= 20177335

n = 8

Podstawiając te wartości do wzorów otrzymujemy:

= 0,99
=0
= 0,014
= 21,91

Tak więc nasze x i y spełniają równanie regresji liniowej postaci:

y = 0,99x + o lub y = 0,99(1) + 0(22)

3. Skorygować długości fali mierzone dla wodoru korzystając z zależności uzyskanej w punkcie 2.

Długość mierzona [nm]	Długość skorygowana wg wzoru y=0,99x[nm]
434	430
487	492
659	652

4. Wyniki umieścić w tabeli.

Długość fali [nm]	1/długość fali [nm^-1]	Natężenie (jednostki względne)	1/n^2
430	0,0023	312	0,04
492	0,0020	1351	0,063
652	0,0015	6214	0,11

5. Sporządzić wykres zależności 1/długość fali = f(1/n2).

6. Aproksymować zależność z punktu 5 przez zależność liniową wyznaczając w ten sposób stałą Rydberga oraz głowicę pasma dla serii Balmera.

Otrzymujemy:

a = -0,0113 b = 0,0027

Zatem

Porównujemy otrzymany wzór ze wzorem Balmera
otrzymujemy:

wiec

7. Wyliczyć energię jonizacji atomu wodoru.

Energię jonizacji atomu wodoru obliczamy korzystając ze wzoru Balmera - Rydberga, jest to energia potrzebna do przeniesienia elektronu z pierwszego poziomu energetycznego na zewnątrz atomu.

8. Oszacować błąd wyznaczenia stałej Rydberga metodą graficzną. Przy określaniu błędu pomiaru odwrotności długości fali uwzględnić minimalną odległość punktów na skali przyrządu wynikającą z jego własności, a równą około 3 nm.

Oszacowanie błędu wyznaczenia stałej Rydberga metodą graficzną. Korzystamy ze wzorów na błąd wyznaczenia współczynnika kierunkowego i wyrazu wolnego prostej regresji:

Pomiar stałej Rydberga nieco odbiega od jej rzeczywistej wartości. Jednak pomiar ten wynika z niedokładnego pomiaru maximów.

---