Строение атома. Оптические спектры атома
СОДЕРЖАНИЕ: Экспериментальное наблюдение характеристического излучения атома натрия в возбуждённом состоянии - в процессе горения; определение длины волны и энергетического уровня перехода наружного электрона, которым обусловлен характеристический цвет излучения.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 =hc/Е, подставляя из таблицы 1.1 значения Е и с в числитель, то получим, что:
= 1240,8/ Е (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 Е (эВ) и длину волны, используя данные таблицы 1.1.
Е1 = Е* 6 - Е* 1 ,
= 1240,8/ Е
- определим в соответствии с таблицей 1.2, какая окраска соответствует длинам волн.
Таблица 1.2
Значение длин волн в видимой области спектра
| , 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:
| № Е | Е | Е, эВ | , нм | Оптический спектр | Результаты опыта |
| Е1 | Е* 6 - Е* 1 | 2,113 | 587 | оранжевый | наблюдал оранжевый цвет |
| Е2 | Е* 6 - Е* 2 | 1,593 | 778 | красный | |
| Е3 | Е* 6 - Е* 3 | 1,072 | 1157 | невидимый | |
| Е4 | Е* 6 - Е* 4 | 0,551 | 2250 | невидимый | |
| Е5 | Е* 6 - Е* 5 | 0,03 | 41360 | невидимый | |
| Е6 | Е* 5 - Е* 1 | 2,083 | 595 | оранжевый | |
| Е7 | Е* 5 - Е* 2 | 1,563 | 793 | невидимый | |
| Е8 | Е* 5 - Е* 3 | 1,042 | 1190 | невидимый | |
| Е9 | Е* 5 - Е* 4 | 0,521 | 2250 | невидимый | |
| Е10 | Е* 4 - Е* 1 | 1,562 | 794 | невидимый | |
| Е11 | Е* 4 - Е* 2 | 1,042 | 1180 | невидимый | |
| Е12 | Е* 4 - Е* 3 | 0,521 | 2250 | невидимый | |
| Е13 | Е* 3 - Е* 1 | 1,041 | 1191 | невидимый | |
| Е14 | Е* 3 - Е* 2 | 0,521 | 2250 | невидимый | |
| Е15 | 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.