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 |
| 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.
5