Для исследования энергетических уровней в атоме водорода применяются следующие экспериментальные методы:
- Измерение длин волн в спектре атома водорода. 1 По измеренным длинам волн определяют уровни энергии электронов, при переходах между которыми испускаются кванты света. 1 Также по этим данным вычисляют постоянную Ридберга. 13
- Использование спектральных приборов (спектрометров, монохроматоров). 3 С их помощью наблюдают видимые линии спектра излучения атома. 3 Например, в экспериментальной установке источником излучения служит водородная трубка, в которой под действием высокого напряжения возникает тлеющий разряд. 3 При соударении с электронами, которые ускоряются в электрическом поле и приобретают достаточно большую энергию, атомы водорода возбуждаются. 3 Возбуждённые атомы, переходя в состояние с меньшей энергией, излучают несколько спектральных линий. 3
- Опыт Франка и Герца. 4 Этот эксперимент подтверждает существование дискретных энергетических уровней атома и правильность теории Бора. 4 Для опыта использовалась трубка с тремя электродами: катодом, сеткой и анодом. 4 Электроны ускорялись разностью потенциалов между катодом и сеткой. 4 Между сеткой и анодом было тормозящее поле. 4
Выбор конкретного метода зависит от доступных приборов и задач исследования.