|
ETALONAREA SCALEI SPEC TROSCOPULUI SI STUDIUL SPECTRELOR DE EMISIE.
STUDIEREA SFEREI SPECTRALE A HIDROGENULUI SI DETERMINAREA CONSTANTEI LUI
RYDBERG
Aparate si accesorii
1. Spectroscop;
2. Set de tuburi spectrale in stativ;
3. Bobina de inductie;
4. Hartie milimetrica;
5. Lampa pentru iluminat scala.
Principiul metodei
Atunci cand se transmite energie(sub diverse forme) atomilor ce
constituie un material, acestia o absorb si o reemit sub diferite forme.
Una dintre aceste forme este energia luminoasa (energie emisa sub forma
deradiatii electromagnetice, cu lungimile de unda cuprinse intre 4200-
7800..., domeniu in care aceste radiatii impresioneaza ochiul- domeniul
vizibil).
Nu toti atomii emit aceleasi radiatii. Totalitatea radiatiilor emise
de un atom constituie spectrul de emisie al elementului respectiv, el
fiindu-i caracteristic.
Pentru observarea spectrelor este necesara descompunerea luminii
venite de la corpul studiat. Aceasta se face de obicei prin trecerea
radiatiei luminoase printr-o prisma, care abate fasciculul de raze
incidente spre baza sa. Datorita variatiei indicelui de refractie cu
lungimea de unda, fasciculul de lumina este descompus in radiatii
monocrome.
Daca sursa de lumina este un gaz incandescent sau vapori, se obtin
linii luminoase separate de spatii intunecoase, numite spectre de linii.
Ele apar atunci cand sunt folositi ca sursa de lumina atomii sau ionii
elementelor chimice aflate in stare gazoasa. Ca exemple de spectre de linii
sunt spectrele hidrogenului, neonului, heliului, etc.
Daca se folosesc ca sursa de lumina moleculele substantei, atunci se
obtin asa numitele spectre de banda(spectrul metanului). Ca aspect
spectrele de banda sunt asemanatoare cu cele de linii, numai ca la
spectrele de banda se observa pe un fond colorat benzi intunecoase.
Explicarea naturii spectrelor o da teoria cuantica. Conform acestei
teorii atomul este format din sarcini pozitive(nucleu) si electronii care
se invartesc in jurul nucleului pe orbite inchise, bine determinate. Dar
pentru electroni nu toate orbitele sunt stabile, ci numai acelea pentru
care momentul cantitatii de miscare al electronului in raport cu nucleul,
se exprima in numere intregi de h/2pi.
Daca electronul trece de pe o orbita pe alta, atunci energia atomului
se schimba si anume creste, daca electronul trece spre o orbita superioara
(de raza mai mare). Asemenea trecere a electronului poate avea loc numai
atunci cand electronul primeste energie din exterior. Saltul electronului
pe o orbita superioara duce la o stare excitata a atomului. Aceasta stare
nu este stabila si dupa un timp oarecare electronul revine pe orbita
normala. Aceasta revenire fiind insotita de micsorarea energiei atomului,
energia eliberata se emite in spatiu sub forma de radiatie monocromatica
(lumina de o anumita lungime de unda), adica o anumita linie spectrala.
Frecventa acestei radiatii monocrom |