Constante de Rydberg pela série de Balmer
Série de Balmer do hidrogênio (n_f = 2). Meça λ em vários n_i na escala de nm e determine R_H pelo ajuste linear de 1/λ em função de (1/4 − 1/n_i²).
Objetivo
Determinar a constante de Rydberg a partir de 1/λ = R_H (1/n_f² − 1/n_i²) com n_f = 2. O coeficiente angular de 1/λ em função de (1/4 − 1/n_i²) é R_H.
Materiais
- Tubo de hidrogênio
- Espectrômetro (escala em nm)
- Série de Balmer
Experimento
Teoria
A série de Balmer corresponde a transições para o nível n = 2. No SI, 1/λ = R_H (1/4 − 1/n_i²). O modelo oculta λ e ΔE; o espectrômetro dá a leitura depois de registrar. A escala está em nm; o ajuste linear usa 1/λ em m⁻¹.
Procedimento
- Use só a série de Balmer (n_f = 2). Escolha o nível superior n_i.
- Registre. O espectrômetro anota λ com um pequeno ruído. Não há λ nem ΔE ao vivo ao mudar n_i.
- Na tabela calculam-se 1/λ (m⁻¹) e x = 1/4 − 1/n_i².
- Repita para n_i = 3… no mínimo 6 (até n_i = 8).
- Ajuste a reta de 1/λ em função de x; o coeficiente angular é R_H. Compare com o valor de referência e formule a conclusão.
Conclusão
A constante de Rydberg encontrada coincide com o valor do hidrogênio (massa reduzida). As principais incertezas: ruído do espectrômetro e a idealização de linhas isoladas da série de Balmer.