Balmer Series of Hydrogen

최초 등록일
2013.01.05
최종 저작일
2012.06
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실험 B1 - Balmer Series of Hydrogen

목차

1. Objective & Background
2. Equipments
3. Equipment Setup
4. Result of Experimental
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1. Objective & Background
1) Objective
Balmer lamp와 diffraction grating을 사용하여 수소원자의 스펙트럼을 관찰하고 Hα, Hβ, Hγ의 파장을 계산한다. 또한, 측정한 결과를 바탕으로 Rydberg constant R∞을 결정한다.

2) Background
① Balmer series
1860년부터 1885년까지 분광학 측정을 통한 원자 방출에 대한 연구가 활발하였다. 1885년 스웨덴의 옴스트롬(Anders ?mstrom)이 수소원자의 4개의 가시광선 영역 방출선을 측정하였고, 스위스의 학교선생님이었던 발머(Johann Balmer)가 이를 조사하여 파장을 정확하게 예측하는 실험식을 발견하였다. 네 개의 가시영역 선은 656.3nm(빨강), 486.1nm(초록), 434.1nm(파랑), 410.2nm(보라)의 파장에서 발생하였고, 이를 발머 계열(Balmer series)이라고 한다. 그리고 이 때 나오는 파장들의 관계를 우연히 얻게 되었는데 그 식은 아래와 같다.

<중 략>

5. Discussion
1) 오차 분석
1번 실험의 결과를 보면 오차가 1.37%로 매우 작게 측정되었다. 실험값 각각을 놓고 봤을 때를 봐도 turquoise(486.13nm)와 violet(410.17nm)영역의 파장은 그 값의 변화량이 거의 없다고 할 정도로 매우 비슷하며 또한 실험값들을 이용하여 구해낸 파장을 이론값과 비교해도 큰 차이를 보이지 않는다. 다만 다른 두 파장에 비해 red(656.28nm)영역의 파장은 첫 번째와 2번째 실험에서의 실험값의 변화량도 크고 이론값과의 차이 역시 상당하다. 이렇게 나온 원인으로 추측컨대 수소의 선 스펙트럼의 경우 그 스펙트럼의 분포가 다른 원소들에 비해 매우 연속적으로 분포가 되어 있었고 특히 red영역의 파장의 경우 그 범위의 폭이 넓어서 대략 red영역으로 추정되는 부분의 가운데 값을 data로 사용하였기에 이렇게 오차가 발생하지 않았나 싶다. 또한 수소 스펙트럼의 경우 blue영역의 빛(n=5인 영역)을 읽지 않았는데, 이는 어둠으로 인하여 violet과 blue 영역의 경계가 조금 불분명함으로써 읽는데 난제가 있어서 읽지 않았다.

참고 자료

없음

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