fizik

Deneyin Amacı: Asal gazlar ve metal buharının çizgi spekrumlarının görülmesi, hidrojene ait Balmer serisine ait olan Ha, Hb ve Hg dalga boylarının belirlenmesi.

Deneyle İlgili Teorik Bilgi:

Atom: Ortada pozitif yüklü bir çekirdek ve bu çekirdek etrafında yörüngelerde dolanan elektronlardan meydana gelen bir yapıdır.

Rutherfort Atom Modeli: Bu atom modeline göre atomun pozitif yüklerinin tamamı atomun merkezinde çekirdek adı verilen bir noktada toplanmıştır. Atomun çekirdeği güneşe benzetirsek elektronlar bu çekirdek etrafında dolanan gezegenlerdir.

Klasik Atomun Kararsızlığı: Yörüngede bulunan bir elektron merkezcil ivme nedeniyle titreşim hareketi yapar ve harmonik osilatör gibi elektromagnetik dalga yayar. Bu yüzden yörüngede sonsuza kadar kalabilmesi için frekansını sürekli olarak arttırmalıdır. Halbuki   görünen spekturumlar sabit frekanslıdır. Ayrıca yörüngedeki yörüngede ki elektronlar sürekli titreştiklerinden ve elektromagnetik dalga yayımladıklarından sürekli enerji kaybederler.

Spektrum: Radyasyon şiddetinin veya parçacık sayısını enerji, dalga boyu, frekans veya saçılma açısına göre ayrılmasıyla elde edilen grafik veya desendir. Üç çeşit spekrum vardır.

a)     Sürekli Spekrum: Belli bir kinetik enerjisi olan elektronların frenleme ile kademeli bir şekilde bu enerjinin elektromagnetik dalga enerjisine çevrilmesine denir.

b)     Çizgi Spekrum: Atoma bağılı iç yörünge elektronlarının dış yörüngelere uyarılması neticesinde meydana gelen spekrumlardır.

c)     Şerit (bant) Spekrum: Molekül halindeki gazların bantlar arsı geçişten meydana gelen spekrumlardır.

Asal Gazlar:  Periyodik cetvelin 8A grubunda bulunurlar. Son yörüngelerinde 8E vardır. Bileşik oluşturamazlar, enerji alışverişi yapamazlar.

Bohr Postülatları:

1-      Atomdaki bir elektron klasik mekanik kanunlarına göre bir çekirdek etrafında Coulomb çekme kuvveti etkisinde dairesel bir yörüngede hareket ederler.

2-      Elektron sadece açısal momentumunun h/2p nin tam katları olan yörüngelerde kararlı bir şekilde ışıma yapmadan dolanırlar.

3-      Elektron bu yörüngelerde sabit ivmeli hareket yapmasına rağmen dışardan hiçbir etki olmadığı sürece ışıma yapmaz, enerjisi sabit  kalır. O yüzden buna kararlı yörüngeler denilmiştir.

4-      Elektron kararlı yörüngeler arasında geçiş yapacak olursa Eif = hf kadar enerji soğurur yada foton yayınlar. �E

Deneyin Yapılışı:

Değişik metaller ihtiva eden tüpler kullanılarak spekrumlar elde ederiz. Merkezi aydınlık noktanın bir tarafında kalan çizgilerin uzaklıklarını ( e ) ölçeriz. Yarık ile ekran arası ( a ) ölçerek,  bağıntısında q açısını buluruz. Sonra  dan değerini hesaplarız. Son olarak ta   bağıntısından Rydbreg sabiti hesaplanır.

Katminyum Lambası ( cd ) İçin:

a = a2 � a1 = 56 cm � 22 cm = 34 cm                                       g= 1/570 mm = 1,75.10-4 cm

Mor Þ e1 = 0,46 cm

=

k= 1Þ

Yeşil Þ e2= 2,24 cm

=

k=2 Þ

Sarı Þ e3= 2,38 cm

=

k=3 Þ

Sodyum Lambası İçin:

a = a2 � a1 = 56 cm � 21 cm = 35 cm                                       g= 1/570 mm = 1,75.10-4 cm

Mor Þ e1 = 1,54 cm

=

k= 1Þ

Yeşil Þ e2= 1,82 cm

=

k=2 Þ

Sarı Þ e3= 2,16 cm

=

k=3 Þ

Balmer Serisi Lambası İçin:

a = a2 � a1 = 56 cm � 21 cm = 35 cm                                       g= 1/570 mm = 1,75.10-4 cm

Mor Þ e1 = 1,86 cm

=

k= 1Þ

Yeşil Þ e2= 2,59 cm

=

k=2 Þ

Sarı Þ e3= 4,21 cm

=

k=3 Þ

Rydberg Sabitinin Teorik ve Deneysel Hesaplanması:

Cgs birim sistemine göre

m= 9,11x10-28 gr             e= 1,6x10-19 coulomb                                h=6,62x10-29gr cm/sn        

 ise               1stattcoulomb                      3,3556x10-10

                                                       x                     1,6x10-19 coulomb

                                                       x= 4,76x10-10 olur.

 teorik hesaplaması ise;

Deneysel Hesaplama;

Hidrojenin Balmer serisinde nf=2 ve yeşil renkte görünen spekrum ise Hb olup ni=4 tür.

Rdeneysel=2,14136x105 cm-1 olur.