7.7 Основи астроспектроскопії вивчення призмового спектрографа

1. Мета роботи

Вивчити будову спектральних приладів. Набути навичок роботи з призмовим спектрографом та проведення якісного спектрального аналізу.

2. Об'єкт і засоби дослідження

У роботі вивчається спектрограф ИСП-22.

Для визначення основних характеристик використовуються: фотохімічні реактиви, фотоматеріали, вимірювальний мікроскоп «МИР-12», джерело випромінювання (ртутно-кварцова лампа), спектр порівняння ртуті, каталог довжин хвиль спектра ртуті.

Для ототожнення ліній хімічних елементів у спектрі Сонця використовуються: таблиця довжин хвиль спектральних ліній деяких хімічних елементів, знімки ділянки спектра Сонця й спектри водню, гелію та натрію.

3. Робоче завдання

1. Від’юстувати спектрограф ИСП-22.

2. Сфотографувати спектр випромінювання ртуті.

3. Побудувати градуювальну та дисперсійну криві спектрографа.

4. Розрахувати довжину хвилі «невідомої» лінії у спектрі ртуті.

5. Побудувати градуювальну і дисперсійну криві двох спектрів водню.

6. Ототожнити лінії у спектрі Сонця за спектрами водню, гелію та натрію.

7. Визначити довжини хвиль спектральних ліній А, В, Е, d, e, H і K сонячного спектра за допомогою дисперсійної кривої.

8. Визначити хімічний склад атмосфери Сонця.

4. Програма підготовки до виконання робочого завдання

1. Вивчити теоретичний матеріал і підготувати відповіді на контрольні запитання.

2. Ознайомитися з методичними вказівками щодо виконання робочого завдання.

3. Скласти план виконання робочого завдання.

4. Підготувати таблиці для запису результатів вимірювань та обчислень.

5. Підготувати олівець, лінійку, лекало та міліметровий папір.

5. Методичні вказівки щодо виконання робочого завдання

1. Вмикання джерела випромінювання здійснювати тільки за дозволом викладача або лаборанта.

2. Слід суворо дотримуватися правил техніки безпеки при роботі з джерелом ультрафіолетового випромінювання.

3. Протягом перших 10-15 хв. після вмикання ртутно-кварцової лампи її електричні параметри та світлові характеристики змінюються. Не можна тримати без потреби увімкненою лампу ПРК, але не слід і вимикати її на 3-5хв.

4. Юстування спектрографа контролює викладач.

5. Інформацію про час експозиції та особливості обробки використовуваних фотоматеріалів слід отримати у лаборанта або викладача.

6. Спектр порівняння ртуті містить відносне положення 50-ти інтенсивних ліній у фіолетовій та ультрафіолетовій ділянках спектра, а також їх відносну інтенсивність за 1000 - бальною шкалою. Для певних ліній у спектрі наведено довжини хвиль.

7. Обчислювати довжину хвилі невідомої лінії слід за трьома способами, отримані результати порівняти.

8. Для побудови градуювальної та дисперсійної кривих водню використовувати таблицю довжин хвиль спектральних ліній водню (Додаток II: таблиця 7.1, спектри водню).

9. Довжини хвиль ліній у спектрі Сонця, ототожнені за спектрами водню, гелію та натрію, визначати за таблицею (Додаток II).

10. Належність спектральних ліній певним хімічним елементам визначати за таблицею 7.1 (Додаток II).