Спостереження суцільних

та лінійчатих спектрів випромінювання

Мета роботи:

Спостерігати за допомогою спектроскопа суцільний та лінійчаті спектри випромінювання

Обладнання:

1. Спектроскоп двох трубчатий або спектроскоп прямого зору.

2. Лампа розжарювання.

3. Трубки спектральні.

4. Прилад для засвічування спектральних трубок "Спектр-1".

5. Джерело електроживлення постійного струму (6-12 В).

6. Проводи з'єднувальні.

Теоретичні відомості.

Спектр - це сукупність частот, які випромінюються або поглинаються тілом.

Закон Кірхгофа: будь – яке тіло поглинає переважно ті промені, які саме може випромінювати. В спектрах поглинання і випромінювання положення відповідних ліній збігаються.

Спектри випромінювання бувають суцільні, лінійчаті і смугасті.

Суцільні спектри дають розжарені тверді і рідкі тіла. Суцільний спектр складається з кольорових променів, які безперервно йдуть один за одним.

Лінійчатий спектр складається з окремих кольорових ліній. Кожному елементу, що перебуває в стані розжареної пари або газу, відповідає певне число кольорових ліній.

Спектри різних елементів різняться один від одного не тільки кольором та кількістю ліній, а й їх інтенсивністю.

Смугасті спектри складаються з ряду світлих смуг, поділених темними проміжками.

Смугасті спектри створюються випромінюванням молекул.

Спектри випромінювання досліджуються приладом, який називається спектроскопом.

Спостерігаючи лінійчатий спектр випромінювання або поглинання і користуючись спектральними таблицями, можна визначити, якому елементу належать ті чи інші кольорові лінії, тобто визначити хімічний склад речовини. Більш того, з інтенсивності спектральних ліній можна мати уявлення і про її процентний склад.

Визначення хімічного складу речовини, як з точки зору якості, так і кількості за спектром випромінювання або поглинання, називається спектральним аналізом. Спектральний аналіз проводять якісний (по спектрам визначають речовину) та кількісний (за яскравістю спектральних ліній визначають кількість атомів в речовині ).

Основною особливістю спектрального аналізу є те, що за його допомогою можна виявити в речовині присутність елементу, що становить 0,0001 - 0,00001% речовини. Дослідження за допомогою спектрального аналізу забирають дуже мало часу і потребують незначної кількості речовини.

Якщо випромінювання джерела світла падає на скляну призму, а потом на екран, то на ньому можна спостерігати набір кольорових (спектральних) ліній.

Це відбувається тому, що світлові промені мають однакову швидкість с у вакуумі, а в іншому середовищі їх швидкість неоднакова і залежить від частоти коливань. Тому що коефіцієнт заломлення n залежить від швидкості світлових променів, промені різних частот заломлюються по різному.

Порядок виконання роботи.

І. Спостереження суцільного спектра випромінювання електричної лампи.

1. Ознайомитись з будовою спектроскопа.

2. Перед щілиною на відстані кількох сантиметрів встановити електричну лампу, щоб її нитка була на висоті щілини.

3. Приєднайте лампу до джерела живлення.

4. Спостерігайте суцільний спектр, знайдіть у нього спектральні кольори та замалюйте їх кольоровими олівцями. Кольори мають бути близькими до тих, що ви спостерігали.

ІІ. Спостереження суцільного спектра Сонця.

1. Спостерігайте суцільний спектр, знайдіть у нього основні спектральні кольори та замалюйте їх кольоровими олівцями.

2. Порівняйте спектри вольфраму та Сонця з зображеннями суцільного спектра таблиці.

ІІІ. Спостереження лінійчатих спектрів.

1. Спрямуйте спектроскоп або призму прямого зору на газосвітну трубку, яка знаходить­ся у приладі "Спектр-1" (приєднати його до джерела електроживлення 6-8 В). Засвітіть спектральну трубку і розгляньте лінійчатий спектр випромінювання гелію, неону, водню, криптону тощо.

2. Порівняйте утворені лінійчаті спектри випромінювання із спектрами випроміню­вання відповідних газів, які зображені на кольоровому форзаці вашого підручника. Замалюйте ці спектри, зберігаючи розташування кольорових ліній і відносну відстань між ними.

Додаткове завдання.

Використовуючи закон Кірхгофа, намалюйте спектри поглинання газів, що спостерігали, зберігаючи розташування кольорових смужок та темних ліній і відносну відстань між ними.

Спектр вольфраму Спектри випромінювання

Спектр Сонця

Спектр криптону

Спектр водню

Спектр неону

Спектр криптону Спектри поглинання

Спектр водню

Спектр неону