Опис експерименту

У даній роботі експериментально визначаються довжини хвиль декількох ліній бальмерівської серії в спектрі випромінювання атомарного водню, що спостерігаються у видимій області.

З (3) і (4) одержуємо:

. (5)

Визначивши з цієї формули значення для кожної виміряної лінії випромінювання l_2п, можна віднести її до відповідного електронного переходу в атомі водню, тобто, встановити, з якого рівня п переходить електрон на рівень т = 2.

Для дослідження спектра атомарного водню в роботі використовується газорозрядна воднева лампа, що являє собою балон з упаяними в нього електродами, який заповнений воднем при низькому тиску. На електроди подається напруга, достатня для часткової іонізації газу, тобто, для появи заряджених частинок – електронів та іонів. Прискорені полем електрони та іони при зіткненні з молекулами передають їм свою енергію. При цьому молекули або переходять у збуджений стан, або дисоціюють, тобто, розпадаються на окремі атоми. Утворені атоми водню або в процесі розпаду молекул, або внаслідок зіткнень теж опиняються у збуджених станах, тобто - на енергетичних рівнях із n > 1. При поверненні в незбуджений стан, у видимій області випромінюють і атоми Н, і молекули Н₂. Тому спектральні лінії атомів Н спостерігаються на тлі молекулярного спектра Н₂, який має вигляд широких смуг із великої кількості близько розміщених і відносно слабких ліній. При цьому декілька ліній бальмерівської серії атомів Н легко розрізняються, оскільки вони більш яскраві, ніж лінії молекулярного спектра, й розміщені далеко одна від одної.

Зазвичай удається спостерігати лінії ( , , , ), але лінію видно не завжди. Приблизне розташування вказаних ліній на шкалі довжин хвиль показано на рис 2:

Рис. 2