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
<
br /> |
| 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
Я научился определять экспериментальным путём характеристическое излучение атома в возбуждённом состоянии, и каким переходом наружного электрона обусловлен характеристический цвет излучения: электрон переходит с 6 на 1 и с 5 на 1 энергетический уровни.