Главная » Просмотр файлов » Задача 19. Спектр гелия.

Задача 19. Спектр гелия. (1121311), страница 3

Файл №1121311 Задача 19. Спектр гелия. (Задачи атомного практикума) 3 страницаЗадача 19. Спектр гелия. (1121311) страница 32019-05-09СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Устанавливаямаркер на центр всех линий гелия, имеющихся на спектре, занесите ихпоочередно в ТАБЛИЦУ.Кнопка «Увеличить»Кнопка «Экспериментальная линия»Кнопка «Весь спектр»Открыв закладку УРОВНИ, вы увидите с правой стороны таблицу с длинамиволн, а с левой стороны уровни энергий атома гелия. Выделяя поочередностроки с длинами волн, вы будете слева видеть соответствующие переходы,при этом в таблицу будут добавлены обозначения переходов напротивсоответствующей длины волны.Определение обменного расщепления.Перейдем к задаче экспериментального определения обменного расщепления2Аэ(2s). Рассматривая схему уровней энергии на рис.

2 видно, что требуетсяопределить расстояние между 21S0 и 23S1, или 21P1 и 23P0,1,2, или 31S0 и 33S1, и т.д.Как мы уже отмечали выше мы сможем зарегистрировать из приведенногонабора переходов расщепления только для 2s и 2p уровней. Очевидно, чтоточнее и проще измерить самое большое обменное расщепление: это 21S0 – 23S1,Его мы и рассмотрим.Спин-орбитальное расщепление в триплете мало, его мы учитывать не будем.Сама идея измерения крайне проста. Следует определить длины волн переходовмежду возбужденным состоянием 31P1 и состоянием 21S0 . Аналогично, между1533P0,1,2 и 23S1, и найти разность этих длин волн λ1 и λ2 в энергетическихединицах, то есть получить разность энергий 2Аэ(2s) ) в эВ (эти расчетыпроводятся вручную).2Аэ(2s) = hc (1/λ1 - 1/λ2)Далее вам предстоит произвести аналогичные действия со всеми 2p обменнымирасщеплениями в (16), вычислить теоретические значения величин А поформулам (14) и (15)и заполнить приведенную ниже таблицу.Таблица:ГелийСостояниеЭнергия, эВ1s21s2s1S01s2s3S11s2p1P11s2p3P0,1,2-24.59Разность,экспериментАа – АsРазность,теорияАа,т - Аs,тВ таблице отсчет энергии ведется от ионизационной границы.

Для гелияверхняя строка соответствует синглетному состоянию.Задание.1. Записать спектр излучения лампы ДРГС-12.2. По спектру ртути произвести калибровку монохроматора.3. Изучить спектр гелия и произвести измерения всех необходимы длин волн.4. Определить все экспериментальные и теоретические значения обменныхинтегралов.5. Распечатать спектр и таблицу.16Приложение. Метод наименьших квадратов.Общие положенияДляупрощенияизложениярассмотримсначаласлучайлинейнойфункцииодногоаргумента.Пустьизопытаполучены точки:x1, y1,x2, y2,...(1)xn, yn(см.

рисунок).Требуется найти уравнение прямойy=ax+b,(2)наилучшим образом согласующейся с опытными точками.Пусть мы нашли такую прямую. Обозначим черезточки от этой прямой (измеренное параллельно оси y).расстояние опытнойИз уравнения (2) следует, что(3)Чем меньше числапо абсолютной величине, тем лучше подобрана прямая(2). В качестве характеристики точности подбора прямой (2) можно принятьсумму квадратов(4)Покажем, как можно подобрать прямую (2) так, чтобы сумма квадратов S быламинимальной.

Из уравнений (3) и (4) получаем17(5)Условия минимума S будут(6)(7)Уравнения (6) и (7) можно записать в таком виде:(8)(9)Из уравнений (8) и (9) легко найти a и b по опытным значениям x i и yi. Прямая(2), определяемая уравнениями (8) и (9), называется прямой, полученной пометоду наименьших квадратов (этим названием подчеркивается то, что суммаквадратов S имеет минимум). Уравнения (8) и (9), из которых определяетсяпрямая (2), называются нормальными уравнениями.Можно указать простой и общий способ составления нормальных уравнений.Используя опытные точки (1) и уравнение (2), можно записать системууравнений для a и by1=ax1+b,y2=ax2+b,...(10)yn=axn+b,Умножим левую и правую части каждого из этих уравнений на коэффициентпри первой неизвестной a (т.е.

на x1, x2, ..., xn) и сложим полученные уравнения,в результате получится первое нормальное уравнение (8).Умножим левую и правую части каждого из этих уравнений на коэффициентпри второй неизвестной b, т.е. на 1, и сложим полученные уравнения, врезультате получится второе нормальное уравнение (9).Этот способ получения нормальных уравнений является общим: он пригоден,например, и для функцииy=a0+a1x+a2x2+...+anxn.(11)18Естественно, что здесь получится система из n+1 нормального уравнения дляопределения величинa0, a1, a2, ..., an.Рассмотрим частный случай применения метода наименьших квадратов. Пустьиз теории известно, чтоk=y/x(12)есть величина постоянная и ее нужно определить по опытным данным (1).Систему уравнений для k можно записать:k=y1/x1,k=y2/x2,...(13)k=yn/xn,Для получения нормального уравнения умножим каждое из этих уравнений накоэффициент при неизвестной k, т.е. на 1, и сложим полученные уравнения(14)отсюда(15)Следовательно, среднее арифметическое, полученное из опытных отношений yi/xi, дает решение поставленной задачи по методу наименьших квадратов.

Этоважное свойство средней арифметической объясняет ее широкое применение впрактике обработки опытных данных.Пример 1На опыте получены значения x и y, сведенные в таблицуx123456y5.26.37.18.59.210.0Найти прямую (2) по методу наименьших квадратов.Решение. Находим:xi=21,yi=46.3,xi2=91,Записываем уравнения (8) и (9)xiyi=179.1.1991a+21b=179.121a+6b=46.3Отсюда находим:a=0.98 и b=4.320Литература.1.

Попов А.М., Тихонов О.В. Лекции по атомной физике. МГУ, 2007.2. Блохинцев Д.И. Квантовая механика. М., 1949.3. Шпольский Э.В. Атомная физика. М., 1951.4. Козман У. Введение в квантовую химию. М. 1961..

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
773,29 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов лабораторной работы

Задачи атомного практикума
Дополнительные материалы
Открытие дейтерия
Bohr blackboard2.avi
Bohr blackboard2.avi
Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6418
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее