Electronica

ESPECTRO ATÓMICO DE LÍNEAS

Objetivo:

Determinación de los niveles de energía de diferentes elementos químicos gaseosos.

Materiales:

• Fuente de alta tensión 1nm=Α̊

• Reóstato 1m=[pic] Α̊

• Lámparas espectrales 1m=[pic]mns

• Espectroscópio

• Fuente de luz

Teoría:

Una de las consecuencias más importantes y fundamentales de la mñecanicacuántica fue el establecimiento de un nuevo concepto: el de los niveles de energía, el cual establece que la enrgía de un sistema ligado, está cuantifcado; estos es, la energía de dicho sistema tiene sólo ciertos valores, los cuales generalmente son múltiplos entero de un valor fundamental o estado base.

Muchos experimentos han comprobado la existencia de dichos estados estacionarios o niveles deenergía. Uno de ellos es el que se refiere al “espectro de emisión” de átomos excitados.

Cuando a un electrón dentro de un sistema estable se le entrega energía externa, este realiza un salto cuántico a un nivel de energía superior; cuando esta energía externa deja actuar, el electrón excitado tiende a volver a su nivel de energía básica; en esta transición, el electrón emite un fotón de energíaigual a la que recibió para pasar al nivel excitado de energía.

Muchas de estas transiciones están en la región visible del espectro electromagnético, lo cual nos permite establecer un sencillo experimento para establecer directamente la frecuencia o longitud de onda del fotón emitido y usando la relación de Mac Planck, podemos determinar su energía y así comparar con los valores teóricos.Para el átomo de Hidrógeno, se cumple que:

[pic]

Donde: Z=Número atómico

n=1,2,3…….(enteros positivos)

Procedimiento:

1. Utilice el soporte vertical para asegurar la lámpara espectral, cuidando de no apretar demasiado los soportes horizontales.

2. Conecte los terminales de la fuente de tensión, a los del resóstato y encienda dicha fuente.

3. Coloque el colimadordel espectroscopio de 0.05 a 0.10m de la lámpara espectral e igualmente la lámpara de luz respecto del visor de escala.

4. Desplazando y rotando el espectroscopio, localice al espectro emitido y la escala. No modifique esta geometría del experimento.

5. Escriba cada línea espectral, su color y su correspondiente valor de escala. Repita este procedimiento con cada lámpara espectral.Tabulación de datos:

Los datos obtenidos ordénelos en las siguientes tablas:

| |  |  |
|Elemento:Mercurio | | |
|Color |Longitud de onda |Escala |
|  |(10^-9 m) |(mm) |
|Amarillo|  |47 |
|Verde |  |51 |
|Azul |  |69,5 |
|Violeta |  |99 |

| |  |  |
|Elemento:Hidrógeno || |
|Color | Longitud de onda |Escala |
|  |(10^-9 m) |(mm) |
|Rojo |  |275 |
|Amarillo |  |40 |
|Verde | |65 |
|Azul |  |72 |
|Violeta |  |842 |

Ejemplo de cálculos:

Preguntas:

1. Construya una tabla de espectros para cada elemento, a colores

2. Usando la relación de Planck, obtenga las energías respectivas para cada...