Описание установки
Схема лабораторной установки показана на рисунке 2.4. Установка состоит из источника света - лампы(3), закреплённой на штативе (2), и спектроскопа(4)-(6).
Лампа включается в сеть при помощи пускового устройства (1).
Спектроскоп- устройство, позволяющее разлагать электромагнитное излучение в спектр, т.е. выделять кванты с одной энергией и фиксировать их визуально. Оптическая схема прибора приведена на рисунке 2.5.
Свет от источника (1) проходит через щель (2) и с помощью системы линз (3) и зеркал (4),(8) проецируется на вогнутую дифракционную решетку (9), равномерно заполняя её. Дифракционная решетка играет роль фокусирующего и диспергирующего элемента. Полученный спектр при помощи зеркал (7) и (5) направляется в окуляр (6), через который он и наблюдается исследователем.
Спектр испускания атомов ртути имеет вид цветных линий на темном фоне.
Задание и методические указания Задание 1. Градуировка спектроскопа
ВНИМАНИЕ!В работе применяется ртутная лампа, являющаяся мощным источником ультрафиолетового излучения. Запрещается смотреть непосредственно на ртутную лампу, т.к. при прямом попадании света в глаза возможен ожег сетчатки глаза.
Градуировкой измерительного прибора называется операция, при помощи которой шкала измерительного пробора приводится в соответствие с измеряемой величиной. Результаты градуировки представляются в виде графиков, таблиц или в виде новой шкалы.
В нашей работе необходимо установить соответствие между числом делений шкалы (6) микровинта спектроскопа, рисунок 2.4, и длинами волн линий, совмещаемых с визиром спектроскопа. Результаты градуировки должны быть оформлены в виде градуировочного графика.
Градуировка спектроскопа выполняется по спектру ртутной лампы, представленному на рисунке 2.3 и в таблице 1.
Рекомендуется следующий порядок выполнения задания.
Установить выходное окно лампы против входного окна спектроскопа.
Включить пусковое устройство (1), рисунок 2.4. Нажать кнопку "пуск" на пусковом устройстве и удерживать ее в нажатом состоянии до зажигания ртутной лампы, примерно 5-10 с. После этого кнопку "пуск" следует отпустить. Прогреть лампу в течение 10 мин.
Наблюдать спектр в окуляр (5) и перемещением ртутной лампы (3) установить максимальную яркость линий.
Наблюдая в окуляр (5), рисунок 2.4, и, вращая микровинт (6),просмотреть весь спектр и сопоставить его со спектром, приведенным на рисунке 2.3.
Отыскать в спектре линии, для которых даны длины волн в таблице 1, поочередно совместить их с визиром спектроскопа в окуляре (5) и зафиксировать соответствующие им показания n шкалы микровинта (6) в таблице результатов.
Построить график зависимости
от
.
График должен представлять монотонную
линию.
Задание 2. Изучение сплошного спектра
Во втором задании мы познакомимся со сплошным спектром лампы накаливания. Работу выполняйте в описанном ниже порядке.
Выключите ртутную лампу и осторожно передвиньте ее в сторону.
Будьте внимательны!Кожух ртутной лампы во время работы сильно нагревается.
Установите выходное окно лампы накаливания напротив входного окна спектроскопа и включите лампу накаливания.
Перемещая лампу накаливания, добейтесь максимальной яркости спектра.
Просмотрите весь спектр и выделите в нем различные цвета - красный, оранжевый и так далее.
Определите граничные длины волн выделенных цветов при помощи построенного вами градуировочного графика.