Pràctica 8 (informe curt) (2017)

Pràctica Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Física - 4º curso
Asignatura Laboratori de física moderna
Año del apunte 2017
Páginas 7
Fecha de subida 04/08/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Pràctica 8: espectres d’absorció: llei de Moseley En aquesta pràctica hem obtingut els espectres d’absorció de raigs X de diferents elements dels quals hem mesurat el llindar d’absorció corresponent a la capa atòmica K. També hem estudiat la relació entre la posició del llindar d’absorció i el nombre atòmic de l’element considerat (llei de Moseley), hem determinat la constant de Rydberg, la constant d’apantallament per als electrons de la capa atòmica K i hem estudiat les transicions energètiques associades als raigs X generats per l’ànode de tungstè.
 Estudi de la Llei de Moseley Primer, hem obtingut els espectres d’atenuació dels elements a estudiar en tres tandes o conjunts diferents:    Conjunt 1: Pd, Ag, Cd, In. Amb uns angles inicials i finals de 5º i 8º respectivament. El temps total de duració de la mesura és de 4 minuts.
Conjunt 2: Zn, Nb, Mo. Amb uns angles inicials i finals de 7º i 11º respectivament. El temps total de duració de la mesura és de 5,3 minuts.
Conjunt 3: Zn. Amb un angle inicial i final de 14º i 26º respectivament. El temps total de duració de la mesura és de 16 minuts.
A més a més, per a cada conjunt també s’ha obtingut l’espectre sense atenuar.
Fig. 1: espectres d'absorció per al primer conjunt d’absorbents Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Fig. 2: espectres d'absorció per al segon conjunt d’absorbents Fig. 3: espectres d'absorció per al tercer conjunt d’absorbents Un cop obtinguts els espectres i amb el mateix programa amb el qual els hem obtingut, calculem la corba de transmissió i realitzem un smooth per suavitzar el gràfic. Tot seguit, calculem la derivada de la transmissivitat. Aquesta derivada presenta un màxim que es correspon amb el llindar d’absorció.
Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Fig. 4: corba de transmissió per al primer conjunt d'absorbents.
Fig. 5: derivada de la transmissivitat per al primer conjunt d'absorbents.
Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Fig. 6: corba de transmissió per al segon conjunt d'absorbents.
Fig. 7: derivada de la transmissivitat per al segon conjunt d'absorbents.
Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Fig. 8: corba de transmissió (esquerra) i derivada de la transmissivitat (dreta) per al tercer conjunt d'absorbents.
Un cop obtingut el llindar d’absorció, representem l’arrel quadrada de l’invers de la longitud d’ona del llindar d’absorció en funció del nombre atòmic per tal de poder calcular la constant de Rydberg, R, i la constant efectiva d’apantallament, σk Fig. 9: arrel quadrada de l'invers de la longitud d'ona del llindar d'absorció en funció del nombre atòmic √ √ ( ) Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna La relació entre l’arrel quadrada de la longitud d’ona del llindar d’absorció en funció del nombre atòmic és una relació lineal perquè la constant d’apantallament no depèn del nombre atòmic.
Prenent com a valor de la constant de Rydberg , podem calcular la √ constant d’apantallament per a cada element fent servir l’equació Tanda Element Pd Ag #1 Cd In Zr #2 Nd Mo #3 Zn Z λk (pm) 46 50,2 47 47,7 48 45,6 49 43,5 40 68,6 41 64,4 42 61,7 30 129,2 λk-1/2 (pm-1/2) 0,14113936 0,14479075 0,14808722 0,15161961 0,12073632 0,1246112 0,1273085 0,08797692 σk 3,39 3,29 3,30 3,23 3,55 3,38 3,57 3,44 Taula 1: taula que mosta l'element, el nombre atòmic, la longitud d'ona del llindar d'absorció, l'arrel quadrada del seu invers i la constant d'apantallament.
Fig. 10: gràfic de la constant d'apantallament en funció del nombre atòmic on podem veure que la constant d’apantallament és més o menys constant. S’ha tingut en compte un error de δλ=1pm.
 Anàlisi dels raigs X característics del tungstè Analitzant els pics de l’espectre la figura 3 sense atenuar i comparant-los amb l’esquema de nivells energètics del tungstè de la figura 6 del guió de pràctiques veiem a quina longitud d’ona es produeixen els pics i a quina transició corresponen: Laura Barrio i Iván Saiz Pràctica 8 Data de realització: 24 de Març de 2017 Laboratori de Física Moderna Transició E(eV) λ (pm) λgràfic (pm) γ3 γ1 l α1 β2 11674 11286 7387 8397 9961 106,3 109,9 168,0 147,8 124,6 106,3 109,7 167,8 147,7 124,5 Taula 2: taula que mostra les longituds d'ona dels pics de l'espectre sense atenuar corresponent al conjunt #3 i la longitud d'ona, energia i transició a les quals corresponen segons l’esquema de nivells energètics del tungstè de la figura 6 del guió de pràctiques.
...

Comprar Previsualizar