
- •Лабораторная работа №1
- •Задание №1. Градуировка mohоxpomatоpа мдр-2.
- •А) визуальная градуировка мдр-2.
- •Б) градуировка монохроматора с помощью фотоэлемента.
- •3Адание №2. Изучение спектров излучения щелочных металлов (Rb,Cs)
- •Задание № 3. Исследование спектров излучения атомов двухвалентных металлов.
- •Приложение 2.
- •Лабораторная работа № 2 изучение спектрального состава излучения и
- •1. Сильноточная стадия импульсного разряда.
- •2. Излучение трубчатых импульсных ламп
- •3. Фунециональная схема установки.
- •4. Принципиальная электрическая схема блока питания ил.
- •5. Принципиальная электрическая схема питания фэу-79.
- •6. Общий порядок работы на установке.
- •7. Задания на работу.
- •8. Контрольные вопросы для самопроверки.
- •9. Составление отчета.
- •10. Литература для подготовки.
- •1. 3. Описание экспериментальной установки
- •Задание 1. Градуировка монохроматора ум-2.
2. Излучение трубчатых импульсных ламп
С точки зрения использования расширяющегося импульсного разряда в качестве импульсного источника света основными характеристик4ами являются спектральная яркость Lv(l) и размеры столба l. Величина U0,9, характеризующая достижение состояниея близкого к насыщению яркости (90% Lvабс) можно связать с основными параметрами выражением:
152(L l / P0 C)0,25
U0,9 = ---------------------- , (8)
A
где: А- атомная масса, L- индуктивность, С- емкость, Р0 - давление газа.
Зависимость предельной яркости (Гкд/ м2) от атомной массы для чистых газов удовлетворительно описывается формулой :
Lvабс = 640 А-0,33 (9)
Характер кривой изменения силы света I(t) импульсного разряда во времени зависит от параметров лампы и разрядного контура. Обычно импульсы силы света I(t) характеризуются тремя параметрами: освечиванием Q, пиковой силой света Iп, длительностью вспышки t. Варьируя форму и длительность импульса выделяющейся в ИЛ электрической мощности, можно в широких пределах изменять параметры импульсов излучения. При наиболее распространенной схеме питания от конденсатора и при индуктивностях разрядного контура до 10 мкГ, кривая I(t) имеет общую для всех условий характерную форму. Характерная форма импульса излучения хорошо апроксимируется выражением:
I(t) = Iп [ t/ tп ´ exp (1- t/ tп) ] G, (10)
где: Iп - пиковая сила свеа, tп - время длительности пикового значения, G - параметр функции равный 0,14-1,2 при малой и 3 при большой индуктивности разрядного контура.
Сравнение излучения при равных электрических энергиях разряда W удобно проводить пользуясь световой отдачей ИЛ:
h = Q/W, (11)
где Q - световая энергия вспышки.
Спектральный состав излучения ИЛ представляет собой сплошной фон с наложенным на него линейчатым спектром. Линейчатая составляющая спектра определяется излучением возбужденных атомов и ионов газа. Сплошной фон образован частично уширением линий, но в основном определяется объемной рекомбинацией и свободно-свобод-ными переходами.
3. Фунециональная схема установки.
Установка состоит из следующих основных узлов: импульсная лампа типа ИФП-800, малогабаритный монохроматор МУМ, зарядное уст-ройство и разрядный контур, генератор поджигающих импульсов, блок питания ФЭУ, фотоэлектронный умножитель типа ФЭУ-79 (см. рис. 1).
Принцип действия установки. Зарядное устройство позврляет подать на импульсную лампу напряжение в диапазоне 300 - 2000 В. Разрядный контур состоит (см. рис. 2) из емкостного накопителя энергии и активных балластных нагрузок, позволяющих изменять характер разрядного тока. Генератор под
Импульсная лампа
Синхроимпульс
запуска С8-12
Рис. 1 Блок-схема установки
жигающих импульсов обеспечивает поджиг импульсного разряда и одновременно выдает синхроимпульс на запуск развертки осциллографа С8-12. Блок питания ФЭУ обеспечивает рабочее напряжение на динодах умножителя. Таким образом, из светового потока импульсного разряда монохроматор МУМ выделяет монохроматичный пучек света, который преобразуется ФЭУ в электрический ток в цепи анодной нагрузки, падение напряжения на которой подается на вход осциллографа С8-12 и регистрируется в виде зависимости интенсивности светового потока от времени. Синхроимпульс от генератора поджигающих импульсов запускает развертку осциллографа одновременно с началом вспышки импульсного разряда. Изменяя длину волны пропускания монохроматора регистрируют спектральный состав излучения, а меняя тип балласта изменяют временные параметры разряда и величину разрядного тока в ИЛ.