Оборудование: монохроматор УМ-2, спектральная водородная трубка с блоком питания,
ртутная лампа (неоновая лампа).
Цель работы: изучение спектра водорода, определение постоянной Ридберга, определение энергий электронных переходов.

Проведение эксперимента:

• Используя спектр ртутной лампы (схематически представленный на Рис. №1), проградуировать монохроматор УМ-2, данные градуировки занести в таблицу
  (Таб. №1), построить градуировочный график (Рис. №2,№3).
• Заменить ртутную лампу водородной трубкой.
  
• Найти линии спектра водорода.
  
• По градуировочному графику определить значения длин волн для серии Бальмера.
  
• По полученным результатам определить постоянную Ридберга.
  
• Рассчитать все необходимые для выполнения работы значения.
  
• Сравнить полученные результаты с теоретическими данными.
  
  

Рис. №1

Ход работы:
С помощью монохроматора УМ-2 и схематически представленной картины спектра атома водорода заполняем таблицу №1, в которой каждой длине волны соответствует значение угла поворота барабана монохроматора, таким образом, предоставляется возможность проградуировать прибор для дальнейшего проведения эксперимента.
Заполнив таблицу, производим построение графика, где в качестве осей выступают значение угла поворота барабана и длина волны излучения.

Примерный вид графика построения:

По полученным результатам построены графики, первый график представляет собой график с отмеченными результатами, во втором графике произведено полиноминальное сглаживание (степень сглаживания равна 4).Работа проводилась в программе Advanced Grapher.

Рис.№2

После полиноминального сглаживания график принимает вид:

Рисунок №4 представляет два графика в одной системе координат:

После построения графиков производится замена ртутной лампы на водородную трубку,
в спектре водорода различаются четыре наиболее яркие спектральные линии: фиолетовая,
голубая, зелено-голубая и красная. Далее приведены полученные значения угла поворота для соответствующих спектральных линий.

Фиолетовая: 1454(H1)
Голубая:1704(H2)
Зелено-голубая:2154(H3)
Красная:2696(H4)

Располагая градуировочным графиком и полученными значениями, определим длину волны для данных линий спектра, для этого воспользуемся функцией трассировки программы Advanced Grapher применительно к сглаженному графику.

Результаты трассировки(длины волн для серии Бальмера):

1454 градуса-476,79 нанометра = 4767,9 A (Ангстрем)
1704 градуса-500,12 нанометра = 5001,2 A (Ангстрем)
2154 градуса-548,81 нанометра = 5488,1 A (Ангстрем)
2696 градуса-654,66 нанометра = 6546,6 A (Ангстрем)