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.

1