
2. Описание экспериментальной установки
На
рис. 3 приведена оптическая схема
установки. Экспериментальная
установка собрана на основе гониометра
Г-5, позволяющего наблюдать оптические
спектры и с большой точностью измерять
угловые направления на соответствующие
спектральные линии. Гониометр Г-5 и
работа с ним, в частности, правила отсчета
углов с помощью шкал гониометра описаны
в Приложении I. Излучение ртутной
лампы1попадает в коллиматор2гониометра. Коллиматор предназначен
для формирования параллельных пучков
света. На входе коллиматора установлена
узкая вертикальная оптическая щель3
изменяемой ширины. Щель3расположена
в фокальной плоскости объективаЛ.
Сформированный коллиматором параллельный
пучок света направляется на дифракционную
решетку4, закрепленную на поворотном
столике5гониометра. Линии спектра
ртутной лампы наблюдаются через окуляр7 зрительной трубы6. Для точного
наведения зрительной трубы на спектральную
линию при измерениях в окуляре7имеется крест, освещаемый лампой
подсветки. Отсчеты углов производятся
по шкалам в окуляре отсчетного устройства.
Спектр излучения ртутной лампы является
линейчатым. Поэтому в окуляре зрительной
трубы видны дискретные линии,
соответствующие различным длинам волн
спектра паров ртути.
3. Порядок выполнения работы
Заполните табл.1 спецификации измерительных приборов и запишите данные установки.
Таблица 1
Спецификация измерительных приборов
Название прибора и его тип |
Пределы измерения |
Цена деления |
Инструментальная погрешность |
|
|
|
|
Данные установки
Длина волны зеленой линии спектра ртути = 546,07 нм
1. Включите ртутную лампу и подсветку гониометра.
2. Установите зрительную трубу в положение, соответствующее направлению на центральный максимум дифракционной картины (α = 180°00′). Обратите внимание, что центральный максимум имеет белый цвет.
3.
При этом
положении решетки угол наблюдения спектральной линии
будет минимальным (рис.47.3).
3. Поворачивая зрительную трубу сначала вправо от центрального максимума, а затем влево, наблюдайте максимумы первого порядка спектральных линий. Обратите внимание на последовательность изменения цвета спектральных линий.
4.
Измерьте углы наблюдения
и
спектральных линий первого порядка,
расположенных слева и справа от
центрального максимума. Измерьте
и
по одному разу для синей, голубой (линия
слабой интенсивности) и обеих желтых
линий. Для зеленой линии проведите
измерения по три раза.
Таблица 2
Измерение углов наблюдения спектральных линий
в спектре первого порядка
-
Название линии
Углы наблюдения
Угол
дифракции
Длина волны
,
,
,
, нм
Синяя
Голубая
Зеленая
Желтая 1
Желтая 2