f = cR *( 1/m - 1/n )

Paweł Baranowski Fizyka – klasa 4
lekcja 4
temat:
Widmo emisyjne i absorpcyjne
Po co się tego uczymy?
Żeby poznać metody badania składu niezidentyfikowanych substancji.
Na jakie pytania powinieneś znać odpowiedź po tej lekcji?
Na czym polega analiza spektroskopowa?
Na podgrzaniu substancji (jej gazowej postaci) i analizie
widmowej promieniowania
Jak wygląda widmo promieniowania wodoru?
Obserwujemy kilka serii oddzielonych od siebie linii widmowych.
4,6; 6,2; 6,9; 7,3 *10 14 Hz
Czy położenie prążków w widmie wodoru jest przypadkowe?
Dostrzegamy prawidłowość – odstępy między liniami są coraz
mniejsze (podręcznik strona 113)
Wzór Balmera (szwajcarski fizyk 1884)
f = cR *( 1/22 - 1/n2)
gdzie n = 3,4,5.. c to prędkość światła a R to stała Rydberga R=1,1 * 10 7 1/m
Później odkryto jeszcze linie w zakresie podczerwieni i nadfioletu (niewidoczne) i opisano ich
częstotliwości wzorem:
f = cR *( 1/m2 - 1/n2)
m – to numer serii; n to numer prążka w serii
dla m=2 wzór opisuje prążki w zakresie widzialnym.
UWAGA – linie w serii numerujemy od n=m+1
Wzór ten pozwala przewidzieć położenie kolejnych linii, ale nie wyjaśnia dlaczego tak się
dzieje.
Co to jest widmo emisyjne?
Widmo utworzone przez promieniujące ciało (np. gaz), zawierające
określone długości fali.
Co to jest widmo absorpcyjne?
Widmo, którego część została pochłonięta przez ośrodek
umieszczony między źródłem promieniowania i obserwatorem
Czym się różnią te widma?
Widmo emisyjne składa się z niewielkiej ilości prążków o określonych
długościach a widmo absorpcyjne to niemal cały zakres widmowy
promieniowania pozbawiony niektórych długości fal (czarne przerwy)
CO to są linie Fraunhofera?
Obserwacja widma słońca wskazała na brak niektórych długości fal.
Energia jest pochłaniana w zewnętrznej warstwie słońca i w
atmosferze Ziemi. W ten sposób zbadano, z jakich pierwiastków
zbudowane jest Słońce i inne gwiazdy.
Przy okazji odkryto hel (od Helios (gr) )
Zadanie domowe.
Skomentuj ilustrację:
Skomentuj ilustrację:
WAŻNE!
Oblicz częstotliwość trzeciego prążka w drugiej serii widma wodoru (w zakresie widzialnym)
oraz długość fali odpowiadającą tej częstotliwości.
f = cR *( 1/m2 - 1/n2)
m – to numer serii – tu m=2; n to numer prążka w serii n=3
f = 3*108 *1,1 * 10 7 *( 1/22 - 1/32) [1/s]
obliczamy: f=458*10 12 = 4,58*10 14 Hz
długość fali λ=c/f = 3*10 8 / 4,58 10 14 = 652 * 10 -12 = 652 nanometry
WAŻNE!
Oblicz częstotliwość czwartego prążka w trzeciej serii widma wodoru oraz energię fotonu
promieniowania odpowiadającego tej częstotliwości. Jaki to zakres promieniowania?
f = cR *( 1/m2 - 1/n2)
m – to numer serii – tu m=3; n to numer prążka w serii n=4
f = 3*108 *1,1 * 10 7 *( 1/32 - 1/42) [1/s]
obliczamy: f=1,604*10 14
energia E= h*f = 4,14 * 10 -15 eV*s * 1,604*10 14 Hz = 6,6 * 10 -1 eV
długość fali λ=c/f = 3*10 8 / 1,604*10 14 = 1,87 * 10 -6 = 1870 nanometrów
Jest to podczerwień
Jeśli masz problem ze zrozumieniem materiału – wyślij mailem [email protected]
informację – czego nie rozumiesz. Postaram się wyjaśnić to na kolejnej lekcji.
Pytania mogą dotyczyć tylko szczegółów – nie dopuszczam stwierdzeń typu
„WSZYSTKO JEST NIEZROZUMIAŁE”