I. Градуировка шкалы монохроматора

Градуировка производится для того, чтобы можно было выразить показания шкалы барабана в длинах волн. Для этого используют в качестве источника света лампы с известным газом, спектры которых хорошо изучены и состоят из большого числа линий, охватывающих весь диапазон видимого спектра (ртуть, неон, гелий и др.)

Порядок градуировки

1. Поместить перед щелью коллиматора источник света (по рекомен­дации преподавателя).

2. В таблицу 1 внести сведения о длинах волн спектральных линий данного газа и их интенсивностях (см. таблицу спектральных линий в Приложении).

3. Включить монохроматор и источник света. Сфокусировать окуляр.

4. Поворачивая барабан, просмотреть через, окуляр весь спектр, разыскать основные спектральные линии.

5. Последовательно совместить с индексом основные спектральные линии от красной до фиолетовой, и сделать соответствующие отсчеты по барабану монохроматора n↓ . Затем повторить измерения в обратном порядке от фиолетовой линии до красной n↑.

6. Полученные данные занести в таблицу 1 и вычислить средний отсчет по барабану для каждой спектральной линии.

7. На миллиметровой бумаге построить градуировочный график, откладывая по оси абсцисс средний отсчет по барабану, по оси ординат соответствующие значения длины волны света в нанометрах. Градуировочный график должен представлять собой плавную кривую, на которой выделены опорные точки.

Таблица 1

Спектральные линии и их положение в спектре.

Элемент	Цвет линии	Интенсивность	Длина волны λ (нм)	Отсчёт по барабану, град.
				n1↓	n2↑	nср

П. Проведение качественного спектрального анализа неизвестного газа.

1. В качестве источника света взять неизвестный газ.

2. Записать в таблицу 2 цвет и интенсивность наблюдаемых спектральных линий.

3. Последовательно совместить с индексом наблюдаемые спектральные линии и сделать отсчет по барабану монохроматора. Затем изме­рения повторить в обратном направлении. Результаты наблюдений занести в таблицу.

4. По полученным значениям вычислить средний отсчет по барабану для каждой спектральной линий.

5. Используя градуировочный график, полученный в первой части работы, по среднему отсчету определить длины волн излучения неизвестного газа (λ_эксп). Занести эти данные в таблицу 2.

6. Сравнить полученный спектр со спектрами известных газов, приве­денными в Приложении. Определить, излучение какого газа регист­рировалось. В таблице 2 указать длины волн спектральных линий этого газа (λ_табл), взяв их из таблиц Приложения.

Таблица 2

Спектральные линии определяемого газа и их положение в спектре.

Цвет линии	Отсчёт по барабану, град.			эксп. (нм)	табл. (нм)	Элемент
	↓n1	↑n2	nср

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление дисперсии света? Что такое нормальная и аномальная дисперсия?

2. Типы спектров. Сущность спектрального анализа.

3. Устройство и принцип действия спектрального аппарата. Ход лучей в простейшем спектральном аппарате,

4. В чем заключалась цель данной работы?

Литература

1. Ландсберг Г.С. Оптика.- М: Наука, 1976.

2. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики.- М: Высшая школа, 1965.

3. Кортнев А.В., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике.- М: Высшая школа, 1965.

4. Фриш С.Э. и Тиморева А.В. Курс общей физики, т.3.- М: Физматгиз, 1962.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблицы спектральных линий атомарных газов

Элемент	№ п.п.	Цвет линии	Длина волны, нм	Интенсивность
He	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Красная Красная Красная Жёлтая Зелёная Зелёная Голубая Синяя Синяя Фиолетовая Фиолетовая	728 706 668 587 501 492 471 447 439 412 403	Слабая Слабая Средняя Сильная Сильная Слабая Слабая Средняя Слабая Слабая Средняя
Ne	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19	Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Оранжевая Оранжевая Оранжевая Оранжевая Оранжевая Светло-жёлтая Зелёная Зелёная	729 717 703 693 660 651(дв) 639(дв) 633(дв) 627 625 622(дв) 615(дв) 607 603 597 588 585 540 534(дв)	Очень слабая Очень слабая Слабая Слабая Слабая Слаб. сред. Слаб. сред. Слаб. сред. Средняя Средняя Слаб. сред. Слаб. сред. Слабая Слабая Средняя Средняя Очень сильная Средняя Слабая
Hg	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26	Красная Красная Красная Оранжево-красная Оранжево-красная Жёлтая Жёлтая Жёлтая Жёлтая Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёно-голубая Зелёно-голубая Голубая Голубая Голубая Сине-фиолетовая Сине-фиолетовая	671 650 615 607 602 588 584 579 577 568 546 537 536 532 513 510 503 499 497 495 492 436 435 434 408 405	Средняя Слабая Сильная Слабая Слабая Слабая Слабая Очень сильная Очень сильная Слабая Очень сильная Очень слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Сильная сильная Сильная Очень сильная Слабая Слабая Сильная Очень сильная
H	1 2 3 4	Красная Зелёно-голубая Синяя Фиолетовая	656 486 434 410	Сильная Средняя Слабая Слабая
Na	1 2 3	Жёлтая (дв.) Синяя Синяя	589 450 439	Очень сильная Слабая Слабая

Изучение характеристик спектральной призмы

с помощью гониометра

Цель работы: определение показателей преломления вещества стеклянной призмы для света различных длин волн, нахождение дисперсии вещества призмы и угловой дисперсии призмы.

Приборы и принадлежности: гониометр, газоразрядная ртутная лампа, блок питания лампы, трехгранная стеклянная призма.