Espectroscopia Óptica – Monocromador: Emissão Hidrogênio e Deutério

Medir as linhas de emissão do hidrogênio e do deutério utilizando um monocromador de alta resolução;

Derivar a forma da linha espectral do mercúrio baseado nos efeitos da óptica do monocromador;

Determinar as constantes de Rydberg para o hidrogênio e deutério em alta precisão a partir da medida das linhas espectrais da série de Balmer em primeira e segunda ordem e explicar a separação das linhas espectrais a partir do modelo de Bohr e da correção utilizando a massa reduzida considerando a massa do núcleo.

Medir a razão das massas nucleares do hidrogênio e deutério e mostrar que a massa do próton e aproximadamente igual à do nêutron;

Determinar o alargamento intrínseco das linhas espectrais para hidrogênio e deutério e mostrar que a largura de linha intrínseca é fundamentalmente afetada pelo efeito Doppler;

Medir em alta resolução a separação energética spin-órbita do nível n=2 e determinar quantitativamente essa separação; mostrar a resolução da separação spin-órbita depende da massa do núcleo para os átomos de hidrogênio e deutério e que as linhas espectrais do hidrogênio são alargadas por um fator de  em comparação com a largura das linhas do deutério pelo efeito Doppler.

 

Sugestão de Roteiro

Resumo Experimento

 

Balmer lamp, deuterated

Manual Monocromador

Entrance Optics – link e pdf

Manual Eletrômetro 

Widths and Profiles of Spectral Lines

Photomultipliers

Photomultiplier Tubes

Photo-Multiplier Tubes FW130

C31034 Series Photomultipliers

PMT S1 S20

Hydrogen Deuterium spectrum for the Blamer alpha lines showing fine structure splitting and Doppler broadening of Hydrogen

Hydrogen-Deuterium Lamp

Exemplo de Relatório 1

Exemplo de Relatório 2

NIST Atomic Spectra Database Lines Form