constante de rydberg

Resumen


En el presente trabajo se expondrán dos experimentos, el primero de ellos consiste en encontrar el valor de la constate de red, para ello utilizaremos un tubo espectral de helio y un espectroscopio, con el fin de encontrar el haz de luz que se refracta hacia ambos lados de la prolongación (izquierda y derecha), estos rayos se distinguirán uno del otro por los colores del haz deluz que incide que se verán atreves del instrumento. Al encontrar el haz se podrá determinar el ángulo con que se encuentra éste con respecto a la fuente luminosa para que a partir de la ecuación entregada en la teoría (d senθ = λm) encontraremos el valor de la constante de difracción.
En la segunda parte del experimento cambiamos el tubo espectral de helio por uno de hidrogeno y como en laparte uno ya conocemos la constante de red lo usamos para calcular la longitud de onda del hidrogeno atreves de los ángulos que mediremos con el espectroscopio.
Una vez realizados los 2 experimentos podemos hacer el cálculo de la constante de Rydberg y del átomo de Bohr de los cuales podremos hacer un análisis posterior.












Objetivos

1.- Calcular el valor de laconstante de separación “d” de las líneas de la Red.
2.- Calcular en base a los datos experimentales, las longitudes de onda del Hidrogeno.
3.- Calcular la constante de Rydberg.

Introducción teórica
Red de difracción:
Una red de difracción en un objeto óptico, que sigue un patrón regular, que consiste en un gran número de líneas paralelas entre sí, estas líneas está separada por una distanciaconstante llamada “d”. El uso de esta red es el de separar haces de luz de una manera específica, ya que la dirección de los haces difractados dependerá de la constante “d” y la longitud de onda de el haz incidente.
Debido a que la constante “d” es demasiado pequeña para ser medida por métodos convencionales, se utiliza un espectrómetro, que recibe un haz de luz paralelo, con una longitud de ondaconocida (en el caso de este experimento se usara la longitud de onda del helio), midiendo el ángulo formado entre el rayo incidente y rayo refractado se aplica esta fórmula que relaciona la longitud de onda con la constante “d”:

d*sin (ɵ) = m*ƛ

Donde:
ɵ = ángulo entre el rayo incidente y el rayo refractado.
m = numero entero que representa el orden del rayo refractado (m= 1 es primer orden,m = 2 es segundo orden, etc.).
ƛ = longitud de onda.



En caso de que lo que se quisiera obtener es la longitud de onda de un rayo incidente, y la constante “d” sea un dato conocido, se utiliza la misma ecuación.

Constante de Rydberg:

Los valores de la longitudes de onda en la región visible del espectro del hidrogeno forman una serie, llamada Serie de Balmer del Hidrogeno. Estaserie se expresa matemáticamente por:


Con n=3, 4, 5,…, siendo R una constante, que se conoce con el nombre de Constante de Rydberg.














Instrumentos y accesorios utilizados:


Un espectrómetro que consta de:
-Colimador de posición fija
-Red de difracción fija
-Ocular móvil
-Plano horizontal graduado
-Tubo espectral dehelio
-Tubo espectral de hidrogeno
-Carrete de inducción
-Transformador 220V a 6V













Procedimiento experimental:

El procedimiento comienza con el ensamblaje del espectroscopio. Se colocan las piezas (colimador, red de difracción y el ocular) sobre un plano graduado, una vez esto ensamblado, se procede a conectar el tubo espectral de helio al carrete de inducción, el cuales a si mismo conectado al transformador, conectado a una corriente de 220V.
Se coloca el tubo espectral frente al espectroscopio, contrario al sector del plano graduado, y alineando la rendija del carrete inductor con la del colimador, de esta manera la luz del tubo al encender el carrete llegara de forma correcta a la red de difracción.


















Procedimiento del...