2. Методика измерения

Для излучения молекулярных спектров поглощения в работе используется универсальный малогабаритный монохроматор МУМ. Схема установки приведена на рисунке 2.1 и состоит из следующих элементов:

1. источник излучения 1,

2. монохроматор 2,

3. приёмник излучения 3,

4. блок питания источника и приёмника излучения 4,

5. цифровой вольтметр В7-22А 5,

6. столик, на котором в держателях крепятся кюветы с исследуемой жидкостью 6.

В качестве источника излучения, характеризующегося сплошным спектром, применяется галогенная лампа типа КГМ 12-100.Источник излучения находится в закрытом кожухе. Световой поток выводится через конденсатор, встроенный в стенку кожуха.

Для разложения излучения в спектре используется монохроматор 2. Оптическая схема монохроматора приведена на рисунке 2.2.

Излучение то лампы 1 через конденсатор 2 попадает на входную щель 3 и посредством зеркала 4 заполняет вогнутую дифракционную решётку, которая выполняет роль фокусирующего и диспергирующего элемента. Далее излучение направляется в выходную щель 7 (при выведенном плоском зеркале 6) или в выходную щель 8 (при введенном плоском зеркале 6).

Сканирование (просмотр) спектра осуществляется поворотом дифракционной решётки вокруг оси на угол при помощи винта 7, расположенного на торцевой стенке монохроматора (рисунок 2.1). Непосредственный отсчёт длин волн в нанометрах выполняется при помощи цифрового механического счетчика 8, вмонтированного в корпус монохроматора.

Приёмником излучения служит фотоэлемент Ф25. На боковой стенке приёмника излучения имеется переключатель 9, регулирующий чувствительность приёмника излучения. Установка нуля производится рукояткой 10. Изменение ширины диафрагмы выполняется рукояткой 11.

С анодной нагрузки фотоэлемента сигнал после усиления подается на вход цифрового вольтметра В7-22А. Регистрация интенсивности излучения в относительных единицах осуществляется по шкале цифрового вольтметра.

Источник излучения 1 и приёмник излучения 3 подключаются к блоку питания 4. На лицевой панели блока питания имеется тумблер «СЕТЬ» 12, сигнальная лампа 13, тумблер «НАКАЛ – НЕДОКАЛ» 14, обеспечивающий работу источника излучения в двух режимах, гнездо 15 для подключения цифрового вольтметра 5 и тумблер 16 для включения фотоэлемента.

Кювета с раствором, спектр поглощения которого исследуется, устанавливается на специальный столик 6 во входном световом пучке перед монохроматором. Кювета крепится на столике двумя неподвижными упорами.

Рисунок 2.1 – Схема установки для изучения молекулярных спектров

Рисунок 2.2 – Оптическая схема монохроматора

3. Порядок выполнения работы

1. Включить в сеть вилку сетевого шнура источника питания.

2. Включить в сеть вилку сетевого шнура вольтметра.

3. На лицевой панели источника питания ВКЛЮЧИТЬ (рисунок 2.1):

   1. тумблер «СЕТЬ» 12 (верхнее положение). При должна загореться сигнальная лампочка 13,

   2. тумблер «НАКАЛ – НЕДОКАЛ» 14 в положение «НЕДОКАЛ»,

   3. тумблер «ФОТОЭЛЕМЕНТ» 16 (верхнее положение).

4. На лицевой панели вольтметра ВКЛЮЧИТЬ.

5. Поставить переключатель 9 на боковой стенке приёмника излучения 3 в позицию 4 (рисунок 2.1).

6. При помощи рукоятки 10 установить нуль шкале цифрового вольтметра,

7. Открыть колпачок 18 приёмника излучения 3. перемещая приёмник вдоль направляющего рельса привести его в контакт с входной трубкой монохроматора.

8. Винтом 7, связанным с цифровым механическим счётчиком длин волн выставить значение λ = 200 нм.

9. Измерения интенсивности проводить по шкале цифрового вольтметра В7-22А 17 (I ₀– интенсивность источника излучения) для различных длин волн λ. Измерения проводить в диапазоне длин волн λ = 200…800 нм (с интервалом 50 нм). Изменение длины волны осуществляется винтом 7.

10. Полученные значения I ₀ для различных длин волн λ занести в таблицу 4.1 (см. ниже).

11. Установить кювету с исследуемым раствором на столик 6 во входном световом потоке перед монохроматором. Кювету закрепить двумя неподвижными упорами.

12. Измерять I– интенсивность излучения, прошедшего через раствор, по шкале цифрового вольтметра (в относительных единицах, вольтах) для различных длин волн в диапазоне λ = 200…800 нм с интервалом 50 нм.

13. Полученные значения Iзанести в таблицу 4.1.

14. Выключить тумблер «СЕТЬ» на лицевой панели вольтметра.

15. На лицевой панели источника питания ВЫКЛЮЧИТЬ:

    1. тумблер «ФОТОЭЛЕМЕНТ» (нижнее положение),

    2. тумблер «НАКАЛ – НЕДОКАЛ» (среднее положение),

    3. тумблер «СЕТЬ» (нижнее положение).

16. Выключить из сети:

    1. вилку сетевого шнура вольтметра,

    2. вилку сетевого шнура источника питания