Opracowanie wyników:
1. Krzywa cechowania osi x programu obsługi spektrometru:
λ rz = 0.9133* λpr + 42.688 [nm]
2. Wyniki pomiarów dla helu skorygowane na podstawie punktu 1.:
λ rz [nm] |
1/ λ rz [1/nm] |
Natężenie wzgl. |
1/n2 |
466 |
0,00223 |
678 |
0,04 |
487 |
0,00205 |
719 |
0,0625 |
581 |
0,00172 |
4208 |
(odrzucona) |
644 |
0,00155 |
1400 |
0,1111 |
3. Wykres funkcji f(1/n2) = 1/ λ rz:
Odrzucam wartość odpowiadającą widmu o długości fali 581 nm, ponieważ nie zgadza się ona z wartościami odczytanymi w tablicach.
4. Aproksymując liniowo otrzymujemy prostą o równaniu:
y = -0.010516*x + 0.002656.
Dla serii Balmera prawdziwa jest zależność:
, można ją przyrównać do powyższej aproksymacji, uzyskuje się dwie wartości R:
R1 = 10,516 * 106 [1/m] (współczynnik kierunkowy)
R2 = 10,624 * 106 [1/m] (współczynnik „b”)
gdzie R1 jest szukaną stałą Rydberga. Natomiast R2 jest związane z głowicą pasma dla serii Balmera, która wynosi 377 nm.
5. Energia jonizacji:
Ejon = Rhc
Ejon1 = 13, 038 eV
6. Błędy pomiaru:
Oraz uwzględniając Δλ = 3nm:
ΔR = 0,63 * 106 [1/m] // błąd stałej Rydberga
7. Wnioski:
W tym doświadczeniu musiałem usunąć jeden wynik ( widmo o długości fali 581 nm ) doświadczenia z obliczeń ponieważ nie pasował on zupełnie do teoretycznych rozważań. . Analiza widma jest popularnym sposobem sprawdzenia próbki w celu znalezienia jej składu chemicznego. A więc patrząc na uzyskane długości fal, można wywnioskować, że badana próbka mogła zostać zanieczyszczona innym pierwiastkiem, który emituje dość silne widmo o tej długości. Mimo tego wyznaczona wartość stałej Rydberga jest bliska wartości tablicowej. Gdyby widmo o długości fali 581 nm, nie zostało usunięte różniłaby się o ok. 30%.