Valores empíricos de la constante de Rydberg a partir de las longitudes de ondas obtenidas, y el promedio respectivo.

...

Discusión y Análisis

Conclusiones

El espectro continuo, se produce por la descomposición de la luz que emite la ampolleta incandescente al llegar al espectrómetro, el cual tiene una especie de prisma, que hace posible la visibilidad de los diferentes colores que conforman el espectro visible de la descomposición de la luz blanca. Al comienzo se trabajó sin filtros, lo que permitió observo un espectro que estaba en el rango de 400 a 680 [nm] de longitud de onda, como se puede observar en la tabla 1. Cabe mencionar que en el espectro observado, las longitudes de ondas se presentan sin líneas marcadas que las separen, es por eso que se llama espectro continuo.

Luego al utilizar los 3 diferentes filtros, con los cuales es posible absorber todas las radiaciones, excepto aquellas que pertenezcan a la longitud de onda del color respectivo. Con esto se puede observar de forma aislada el rango en el que se encuentra el matiz del filtro utilizado, en el espectro visible. Estos valores se pueden observar en la tabla 2.

Al comparar los resultados de la luz con filtro y sin filtro, se observa que en el amarillo y violeta los valores coinciden prácticamente en su totalidad.

En la última parte de la experiencia, se puede observar que las longitudes de onda de las distintas gamas de colores en los espectros obtenidos de las lámparas de descargas, caen dentro de los rangos de longitudes observados en el ejercicio anterior. Sin embargo, se hubiese esperado que cayeran dentro del promedio de los rangos, esto no se logró por diversos motivos. El principal, es que se hizo muy difícil determinar con exactitud el valor de “lambda”, ya que se los número se veían muy borrosos. Esto mismo se aplica para obtener el rango de longitud en la primera parte de la experiencia, además que es imposible precisar en qué lugar cambia exactamente de color, ya que éste es paulatino.

Cualitativamente se observa que la lámpara de neón presenta una mayor cantidad de líneas de colores que los otros 2 gases, y el helio una mayor cantidad de colores que el hidrógeno. Esto es consecuencia, del número atómico de cada átomo, ya que mayor sea, tendrá mayor número de electrones y por lo tanto esto se reflejará en una mayor cantidad de líneas observables.

Neón: 7 colores.

Helio: 5 colores.

Hidrogeno: 4 colores.

Luego con los colores y sus respectivos lambdas que arrojó la lámpara de hidrógeno, se logró comprobar la serie de Balmer, que está definida para transiciones descendentes de electrones desde un nivel n hasta n=2. Que tiene como consecuencia la liberación de un fotón, con energía igual a la diferencia de energía de los niveles de energía en cuestión.

Mediante la siguiente relación, específica para esta serie, se pudo determinar el nivel energético al que debiesen pertenecer las longitudes de onda empíricas obtenidas.

[pic 10]

Resultando que:

Violeta → n=6

Verde → n=4

Rojo → n=3.

Con estos valores y las longitudes de onda respectivas, se pudo obtener un valor de la constante de Rydberg para cada 1 de ellos y consiguiente el promedio respectivo que resultó ser de:

[pic 11]

Con este valor empírico y el teórico que es:

[pic 12]

Se obtiene el error experimental porcentual:

[pic 13]

Tal error se debe casi exclusivamente a la dificultad al momento de apreciar en qué valor de longitud de onda se ubica las franjas de color, ya que éstas eran algo difusas y los valores se veían algo borrosos. A esto se le debe sumar la incertidumbre del espectrómetro.

Con este valor porcentual y su posterior justificación, se comprueba que la serie de Balmer para el modelo atómico de Bohr para el hidrógeno es correcta.

Referencias

- Sears, Zemansky, Young, Freedman. Física Universitaria Volumen II Electromagnetismo. Décimo primera edición.

Apéndice