كيف يمكن الحصول علي طيف ذره الهيدروجين؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
تهييج ذرات الهيدروجين عودة الإلكترونات إلى مستويات الطاقة الأصليةتحليل الضوء الناتج رؤية خطوط الطيف
للحصول على طيف ذرة الهيدروجين، هناك طريقتان رئيسيتان:
**1. التجربة العملية (الطريقة المباشرة):**
* **الأدوات والمواد اللازمة:**
* **أنبوب تفريغ غاز الهيدروجين:** أنبوب زجاجي يحتوي على غاز الهيدروجين تحت ضغط منخفض ومجهز بأقطاب كهربائية.
* **مصدر طاقة عالي الجهد:** لتطبيق فرق جهد كبير على قطبي الأنبوب.
* **مطياف (Spectroscope) أو مقياس طيف (Spectrometer):** جهاز يستخدم لفصل الضوء إلى مكوناته الطيفية وتسجيلها. يمكن أن يكون المطياف بسيطًا أو معقدًا اعتمادًا على الدقة المطلوبة.
* **شاشة عرض (اختياري):** لعرض الطيف المرئي.
* **الخطوات:**
1. **تجهيز الأنبوب:** وصل أنبوب تفريغ غاز الهيدروجين بمصدر الطاقة عالي الجهد.
2. **تشغيل الأنبوب:** شغل مصدر الطاقة لتطبيق فرق جهد عالٍ على الأقطاب الكهربائية في الأنبوب. سيؤدي ذلك إلى تأين غاز الهيدروجين وإثارته. عندما تعود ذرات الهيدروجين المثارة إلى حالتها الأرضية، فإنها تبعث فوتونات من الضوء بأطوال موجية محددة.
3. **تحليل الضوء:** وجه الضوء المنبعث من الأنبوب إلى المطياف أو مقياس الطيف.
4. **تسجيل الطيف:** سيقوم المطياف بفصل الضوء إلى مكوناته الطيفية وعرضها على شاشة أو تسجيلها كبيانات رقمية. سترى خطوطًا ملونة (إذا كان المطياف مرئيًا) أو قممًا في البيانات الرقمية، كل منها يمثل طولًا موجيًا محددًا من الضوء المنبعث.
5. **تحليل النتائج:** قم بتحليل الأطوال الموجية للخطوط الطيفية المسجلة. يجب أن تتطابق مع خطوط سلسلة Balmer و Lyman و Paschen و Brackett المعروفة لذرة الهيدروجين.
**2. الحساب النظري (الطريقة غير المباشرة):**
* **الأساس النظري:**
* **نموذج بور لذرة الهيدروجين:** يفترض أن الإلكترون يدور حول النواة في مدارات محددة ذات طاقة كمومية.
* **معادلة ريدبرج:** تصف الأطوال الموجية للضوء المنبعث أو الممتص عند انتقال الإلكترون بين مدارين مختلفين في ذرة الهيدروجين.
* **الصيغة:** 1/λ = R (1/n1² - 1/n2²)
* λ: الطول الموجي للضوء المنبعث أو الممتص.
* R: ثابت ريدبرج (R ≈ 1.097 × 10⁷ m⁻¹).
* n1: رقم المدار النهائي للإلكترون (n1 = 1, 2, 3, ...).
* n2: رقم المدار الأولي للإلكترون (n2 > n1).
* **الخطوات:**
1. **تحديد السلسلة الطيفية:** اختر السلسلة الطيفية التي تهتم بها (مثل Balmer، Lyman، Paschen). كل سلسلة تتوافق مع قيمة معينة لـ n1.
2. **اختيار قيم n2:** اختر قيمًا مختلفة لـ n2 أكبر من n1. كل قيمة لـ n2 تمثل انتقالًا مختلفًا للإلكترون بين المدارات.
3. **حساب الأطوال الموجية:** استخدم معادلة ريدبرج لحساب الطول الموجي λ لكل انتقال محتمل.
4. **رسم الطيف:** قم برسم الأطوال الموجية المحسوبة على مخطط. ستحصل على مجموعة من الخطوط التي تمثل طيف ذرة الهيدروجين.
**ملاحظات هامة:**
* **سلسلة Balmer:** تقع في الجزء المرئي من الطيف، حيث n1 = 2.
* **سلسلة Lyman:** تقع في الجزء فوق البنفسجي من الطيف، حيث n1 = 1.
* **سلسلة Paschen:** تقع في الجزء تحت الأحمر من الطيف، حيث n1 = 3.
* **الدقة:** تعتمد دقة الطيف الناتج على دقة المطياف المستخدم في التجربة أو على عدد المنازل العشرية المستخدمة في الحسابات النظرية.
* **التداخلات:** في التجربة العملية، يجب التأكد من نقاء غاز الهيدروجين وتجنب أي تداخلات من مصادر ضوء أخرى.
آمل أن يكون هذا الشرح مفيدًا!
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال كيف يمكن الحصول علي طيف ذره الهيدروجين اترك تعليق فورآ.
