Выполнение работы. Задание 1. Определение первого потенциала возбуждения атомов инертного газа

Задание 1. Определение первого потенциала возбуждения атомов инертного газа

1. Включите в сеть трансформатор цепи накала выбранного тиратрона звуковой генератор, вольтметр и осциллограф. Используя пояснения к настройке работы (планшет находится на рабочем месте) приступить к выполнению задания для одной из ламп.

2. На выходе звукового генератора установите первое значение частоты (частотный диапазон для выбранного газа указан на планшете), а по вольтметру – напряжение (≈ 5В).

3. Регуляторами яркости, фокусировки, усиления (по верти-кали и горизонтали) и частоты развертки добейтесь четкого изображения осциллограммы на экране (см. рис.1).

4. С помощью потенциометра на передней панели звукового генератора уменьшить ускоряющее напряжение, а затем плавно увеличивать его до тех пор, пока на осциллограмме не появится первый минимум (см. рис.1). Запишите значение и вычислите по формуле первый потенциал возбуждения атомов инертного газа.

5. Повторите измерения первого потенциала возбуждения для нескольких (7-10) значений частоты звукового генератора. Полученные данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1

№	п/п		2					…
	Гц
	В
	В

6. Для первого потенциала возбуждения проведите статистическую обработку измерений. Результаты занесите в таблицу2.

Таблица 2

№
п/п
1. 2. . . 10.
Ср.

Примечание. По заданию преподавателя пункты 2-6 повторить для второй лампы.

Задание 2. Определение энергии возбуждения атомов инертного газа, длины волны и массы излучаемых фотонов.

1. По среднему значению первого потенциала возбуждения вычислите по формуле (11) энергию возбуждения атомов инертного газа в Дж и эВ.

2. Определите относительную и абсолютную погрешности измерений по формулам:

. (14)

3. Результат измерений представить в виде .

4. Вычислите по формулам (12) и (13) длину волны и массу фотона, излученного атомом инертного газа.

5. Определите относительную и абсолютную погрешности длины волны и массы по формулам, аналогичным (14).

6. Результаты вычислений представить в виде и .

7. Сравните вычисленную длину волны с цветом излучения, наблюдаемым в эксперименте. По проделанной работе сделайте вывод.

Контрольные вопросы

1. Какие противоречия возникали при классической трактовке модели атома Резерфорда – Бора?

2. Сформулируйте постулаты Бора.

3. Приведите теорию водородоподобного атома Бора.

4. Опишите опыты Франка-Герца и какое значение они имели в развитии теории атома?

5. Сформулируйте этапы выполнения лабораторной работы.

Рекомендуемая литература

1. СавельевИ.В. Курс физики. Т2. М.: Наука. 1989. §§42, 43, 50.

2. Трофимова Т. И. Курс физики. М.: Высшая школа. 2003. 208-212.

Составители: А.П. Кудря, О.А. Лещёва, И.В. Мардасова, О.М. Холодова.