Wasserstoffspektren mit Wasserstoffgas-Entladungsröhre

Ich mache ein Experiment für meine Laborarbeit, das die Bestimmung des Werts der Rydberg-Konstante mit der Methode der Interpolation beinhaltet. Dazu zeichnen wir zuerst die Kalibrierungskurve für verschiedene Wellenlängen, die im Spektrometer für die Quecksilberquelle beobachtet wurden, und ersetzen die Lichtquelle durch die Wasserstoffentladungsröhre und interpolieren dann die Winkelwerte für die H-Linien im Spektrometerfenster aus der Kalibrierungskurve. Idealerweise sollten wir 4 Emissionslinien für Wasserstoff H-Alpha-, H-Beta-, H-Gamma- und H-Delta-Linien sehen. Aber für unsere Quelle können wir nur H-alpha (rot) und H-beta (blau-grün) Linien sehen. Der mögliche Grund dafür ist, dass unsere Wasserstoffquelle sehr schwach ist (Lichtintensität ist gering). Die Spannung von 2000 V wird über die Gasentladungsröhre angelegt. Was ist also der Grund für das Fehlen von H-Gamma- und H-Delta-Linien? Warum haben wir diese Zeilen nicht beachtet? Wenn das Problem auf sehr kleine Intensitäten dieser Leitungen zurückzuführen ist, hilft es dann, die Spannung über der Röhre auf 2500 V oder 3000 V zu erhöhen? Beschädigt eine zunehmende Spannung über der Röhre die Röhre? Gibt es eine Obergrenze für die an die Wasserstoffentladungsröhre anzulegende Spannung? Kann ich diesen oberen Spannungswert im Handbuch der Röhre finden?

Wenn Ihre Röhre von kommerzieller Herstellung ist, holen Sie sich das Datenblatt und überprüfen Sie es auf sichere Spannungspegel.
Wird im College-Labor überprüft, sie haben kein Handbuch für die Röhre. Gibt es eine alternative Methode, um die sichere Spannung zu finden? Ich weiß, dass Versuch und Irrtum kein guter Weg ist.

Antworten (1)

Die in Schülerlaboren üblichen Wasserstoffentladungsröhren sind nicht für den Dauereinsatz ausgelegt. Nach ein paar Jahren lecken die Rohre und Luft vermischt sich mit dem Wasserstoff. Dadurch verdunkeln sie sich und die schwächeren Linien sind fast nicht mehr zu erkennen.

Es hat nichts mit dem Netzteil zu tun, sondern alles damit, wie neu die Röhre ist und wie viele Betriebsstunden sie gesehen hat.

Du brauchst einen neuen Schlauch. Ich weiß das aus vielen Jahren, in denen ich dieses Experiment durchgeführt habe.

BEARBEITEN Zusatz: Als Antwort auf die Frage nach einer höheren Spannung kann das Betreiben einer neuen Röhre mit einer höheren Spannung hellere Linien liefern, aber auch dazu führen, dass Verunreinigungsgase ihre Linien zeigen. Höhere Spannungen führen auch zu viel kürzeren Röhrenlebensdauern (schnellere Leckage aufgrund höherer Temperaturen an den Durchdringungen für die Drähte). Das Anlegen einer höheren Spannung an einer alten, undichten Röhre bringt nicht die Verbesserung, die Sie an den schwachen Leitungen benötigen. Ich habe es schon einmal versucht.