experimentos

BLOQUE EXPERIMENTAL 2: ÁTOMO DE BOHR.
El primer experimento realizado es el de la espectroscopia de emisión.
Se realizó aplicando un alto voltaje de 5000 voltios a una serie de tubos con gases de diferentes elementos para que con ese voltaje se desprendan electrones del gas dado que se forma un campo eléctrico muy grande y se produce un ionización primaria, estos electrones libres con unaenergía cinética inicial, chocan con los átomos que se encuentran en el gas y los excita, quedando el gas como un ¨gas excitado¨. Luego de un tiempo en el proceso de relajación los átomos del gas emiten radiación.
Con ayuda de una rejilla de difracción se separa la radiación que se encuentra en la parte visible del espectro que es emitida por el tubo expuesto a dicha diferencia de potencial. Paratomar los ángulos de difracción se utiliza un gnometro en la base de un ocular por donde se observan las líneas de emisión del gas, en donde luego de calibrarlo se centra la línea del color que se observa y se registra el corrimiento angular del ocular en el gnometro con el objetivo de obtener el ángulo de difracción de la línea centrada en el ocular.
Con las medidas de los ángulos de cada línea dedifracción en cada uno de los tubos se obtiene la longitud de onda correspondiente a cada ángulo medido, por medio de la ecuación de la rendija:
)
Donde m es 1 siempre, pues las líneas de los colores se observan una sola vez (no se repite el patrón de colores) esto quiere decir que se toman los datos correspondientes al primer orden, λ es la longitud de onda, d es la separación entre doslíneas de la rendija (d=33X10-7m, pues se tienen 300 líneas por milímetro) y θ es el ángulo de difracción de la longitud de onda.
Con esa longitud de onda y con ayuda de la ecuación de relajación en un átomo según el modelo de Bohr, la cual es:

Donde A es 13.6 eV, Z es el número atómico del gas que se analiza, h es la constante de Planck, c es la velocidad de la luz, nf es el estado final delelectrón, en este caso seria 2 pues se tendría en cuenta la serie de Blamer, ya que es la serie que comprende el espectro visible, finalmente ni es el estado inicial del electrón, esta será la incógnita principal pues el objetivo principal del experimento es poder definir a cual transición pertenece cada emisión del gas.
A continuación se muestra cada elemento analizado con sus correspondientes ángulosde difracción en cada línea de emisión vista en el ocular.
Hg (Blanco)
Angulo (°)
λ (nm)
Morada
7,55
437,97
Verde
9,50
550,16
Amarillo Ocre (Naranja)
10,10
584,56





Para utilizar la ecuación de la rendija, se cambió el ángulo de grados a radianes, para evaluarlo en el Seno de la formula.
Finalmente, con la fórmula del modelo de Bohr para la serie de Blamer, es decir que suestado final sea el nivel 2, se halla las longitudes de onda de cada uno de los elementos con sus números atómicos, para cada transición dada, es decir para cada valor de estado inicial, desde 3 hasta 11, como se muestra a continuación:




Tabla 1: Numero atómico de los elementos utilizados.

Tabla 2: Longitudes de onda teóricas de cada elemento usando el modelo de Bohr.
Cada númeroatómico de la tabla 1 se aplica a la formula antes mencionada y como resultado se obtuvo la tabla 2, donde se encuentran las longitudes de onda correspondiente a cada transición posible del electrón hasta el estado 2, pues según el modelo atómico de Bohr la serie de Balmer es la asociada al espectro visible y la medición se tomó en esa parte del espectro, pues en el ocular se alinea la línea de ciertocolor.
Luego de observar las tablas generadas, se concluye que hay un tubo que es de hidrogeno, pues coincide con los datos teóricos de la serie de Blamer, pero para los otros tubos no se acercan a los valores (cambiando el Z en cada tubo diferente). De esta forma se puede concluir que el modelo de Bohr no es el adecuado para conocer las transiciones electrónicas de átomos con más electrones...