
КУРСАЧ
.pdf
Рисунок 12. Блок-схема установки для изучения параметров тлеющего разряда
Блок питания ГРТ включает в себя трансформатор ТР-1, выпрямитель напряжения, состоящий из трех диодных мостов и магазина сопротивлений R и ГРТ. Напряжение на ГРТ измеряется с помощью вольтметра V, а ток разряда - амперметром A. При включении SB1 напряжение сети поступает на входную обмотку ТР-1. Напряжение с выходных обмоток 9-10, 11-12, 13-14 ФЭ БП ФЭ УМ-2 ГРТ БУ ПП ГРТ БП ГРТ ВУ -15 ЛКС4-003 БАРС поступает на выпрямитель, включающего три диодных моста VD1-VD2, VD3-VD4, VD5-VD6. Выпрямленное напряжение через магазин сопротивлений R1-R29 поступает на ГРТ. Изменение тока разряда осуществляется изменением сопротивления разрядной цепи с помощью магазина сопротивлений. На рис.5 представлена электрическая схема управления механизмом передвижения ГРТ относительно входной щели монохроматора УМ-2, которая включает электродвигатель D2, переключатели B3, SB4, концевые выключатели SB5 и SB6, обеспечивающие отключение питания электродвигателя в конечных позициях ГРТ.
31

Рисунок 13. Принципиальная схема БП ГРТ и БУ ПП ГРТ
32

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СПЕКТРОВ СВЕЧЕНИЯ
2.1. АНАЛИЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМОВ ОДНО И ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ
ГРАДУИРОВКА МОНОХРОМАТОРА
Для того, чтобы с помощью монохроматора можно было определять длины волн линий исследуемого спектра, монохроматор необходимо проградуировать, т.е. установить зависимость между длиной волны, линий и делениями барабана о.
Градуировку МДР-2 в области 400–800 нм проводим с помощью ртутного разряда, линии спектра которого хорошо известны (Приложение 1)
Измерим зависимость интенсивности излучения от угла поворота дифракционной решётки в монохроматоре. Экспериментальные данные представлены в таблице (Приложение 2) и на рис. 14.
Рисунок 14. График зависимости интенсивности от угла поворота дифракционной решётки.
В таблице чувствительных линий указаны границы расположения цветов сплошного спектра и кривой спектральной чувствительности глаза.
33

Таблица 1. Таблица чувствительных линий ртутной лампы (ДРШ-250).
Вещество |
Линии спектра |
Положение линии на |
Длина волны |
|
шкале барабана |
||||
|
|
|
||
|
Фиолетовая |
8 |
405,13 |
|
|
Синяя |
38 |
436,26 |
|
Ртуть |
Зелёная |
139 |
546,06 |
|
Жёлтая |
168 |
576,81 |
||
|
||||
|
Красный |
308 |
729,26 |
|
|
Инфракрасное излучение |
380 |
808,25 |
По полученным табличным данным строим градуировочный график.
Рисунок 15. Градуировочный график для ртутной лампы.
ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА
Измерим зависимость интенсивности излучения рубидия от угла поворота дифракционной решётки в монохроматоре. Экспериментальные данные представлены в таблице (Приложение 3) и на рис. 16. Затем выделим чувствительные линии и построим расшифрованный спектр изучаемого излучения.
34

Рисунок 16. График зависимости интенсивности от угла поворота дифракционной решётки.
Таблица 2. Таблица чувствительных линий рубидия (Rb)
Вещество |
Линии спектра |
Положение линии на |
Длина волны |
|
шкале барабана |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Фиолетовый |
14 |
410,19 |
|
|
22 |
419,31 |
||
|
|
39 |
437,75 |
|
|
|
51 |
450,76 |
|
|
|
61 |
461,61 |
|
|
Синий |
64 |
464,78 |
|
|
66 |
467,03 |
||
|
|
|||
|
|
70 |
471,38 |
|
|
|
79 |
481,13 |
|
|
Голубой |
88 |
490,89 |
|
|
|
103 |
507,33 |
|
Рубидий |
Зелёный |
131 |
537,53 |
|
140 |
547,29 |
|||
|
|
|||
|
|
147 |
554,88 |
|
|
Жёлтый |
161 |
570,07 |
|
|
179 |
589,59 |
||
|
|
|||
|
Оранжевый |
204 |
616,71 |
|
|
|
215 |
628,64 |
|
|
|
232 |
647,08 |
|
|
Красный |
249 |
665,84 |
|
|
267 |
685,04 |
||
|
|
289 |
708,89 |
|
|
|
304 |
725,17 |
|
|
|
314 |
736,01 |
35

|
|
332 |
755,54 |
|
Инфракрасное |
339 |
763,13 |
|
351 |
776,14 |
|
|
|
||
|
излучение |
365 |
791,33 |
|
|
393 |
821,61 |
|
|
407 |
836,88 |
Рисунок 17. Расшифрованный спектр рубидия (Rb).
ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМОВ ДВУХВАЛЕНТНЫХ МЕТАЛЛОВ
Аналогично прошлому эксперименту, проводим измерения. Результаты экспериментов для никеля приведены в приложении 4 на рисунке 18, для кадмия в приложении 5, на рисунке 20.
36

Рисунок 18. График зависимости интенсивности от угла поворота дифракционной решётки.
Таблица 3. Таблица чувствительных линий никеля (Ni)
Вещество |
Линии спектра |
Положение линии на |
Длина волны |
|
шкале барабана |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Фиолетовый |
15 |
411,72 |
|
|
22 |
419,31 |
||
|
|
39 |
437,75 |
|
|
|
50 |
449,68 |
|
|
Синий |
61 |
461,61 |
|
|
65 |
465,95 |
||
|
|
72 |
473,54 |
|
|
|
80 |
482,22 |
|
|
Голубой |
89 |
491,98 |
|
|
|
106 |
510,42 |
|
|
Зелёный |
132 |
538,62 |
|
|
141 |
548,38 |
||
Никель |
|
149 |
557,05 |
|
|
152 |
560,31 |
||
|
|
|||
|
Жёлтый |
161 |
570,07 |
|
|
171 |
580,92 |
||
|
|
178 |
588,51 |
|
|
|
181 |
591,76 |
|
|
Оранжевый |
185 |
596,10 |
|
|
197 |
609,12 |
||
|
|
|||
|
|
204 |
616,71 |
|
|
|
213 |
626,47 |
|
|
Красный |
217 |
630,81 |
|
|
226 |
640,57 |
||
|
|
231 |
645,99 |
|
|
|
233 |
648,16 |
37

|
|
238 |
653,58 |
|
|
243 |
659,01 |
|
|
249 |
665,51 |
|
|
254 |
670,94 |
|
|
258 |
675,28 |
|
|
265 |
682,87 |
|
|
268 |
686,12 |
|
|
273 |
691,55 |
|
|
277 |
695,88 |
|
|
284 |
703,48 |
|
|
29 |
709,98 |
|
|
295 |
715,41 |
|
|
302 |
722,99 |
|
|
308 |
729,51 |
|
|
315 |
737,09 |
|
|
323 |
745,78 |
|
|
333 |
756,62 |
|
|
338 |
762,05 |
|
|
352 |
777,23 |
|
Инфракрасное |
360 |
785,91 |
|
365 |
791,33 |
|
|
|
||
|
излучение |
376 |
803,26 |
|
|
385 |
813,02 |
|
|
392 |
820,61 |
|
|
397 |
826,04 |
|
|
402 |
831,46 |
|
|
408 |
837,97 |
Рисунок 19. Расшифрованный спектр никеля (Ni).
38

Проводим измерения для кадмия.
Рисунок 20. График зависимости интенсивности от угла поворота дифракционной решётки.
Таблица 4. Таблица чувствительных линий кадмия (Cd)
Вещество |
Линии спектра |
Положение линии на |
Длина волны |
|
шкале барабана |
||||
|
|
|
||
|
Фиолетовый |
22 |
419,31 |
|
|
|
50 |
449,68 |
|
|
|
57 |
457,37 |
|
|
Синий |
61 |
461,61 |
|
|
66 |
467,03 |
||
|
|
|||
|
|
72 |
473,54 |
|
|
|
78 |
480,05 |
|
|
Голубой |
89 |
491,98 |
|
|
|
98 |
501,74 |
|
|
|
104 |
508,25 |
|
|
|
111 |
515,84 |
|
Кадмий |
Зелёный |
122 |
527,77 |
|
134 |
540,79 |
|||
|
|
|||
|
|
140 |
547,38 |
|
|
|
148 |
555,97 |
|
|
|
153 |
561,39 |
|
|
Жёлтый |
161 |
570,07 |
|
|
171 |
580,92 |
||
|
|
178 |
588,50 |
|
|
|
181 |
591,76 |
|
|
Оранжевый |
185 |
596,10 |
|
|
197 |
609,12 |
||
|
|
|||
|
|
204 |
616,71 |
|
|
Красный |
213 |
626,47 |
39

|
|
217 |
630,73 |
|
|
228 |
642,74 |
|
|
236 |
651,42 |
|
|
247 |
657,92 |
|
|
249 |
665,51 |
|
|
254 |
670,94 |
|
|
261 |
678,53 |
|
|
268 |
686,12 |
|
|
273 |
691,55 |
|
|
278 |
696,97 |
|
|
290 |
709,98 |
|
|
299 |
719,74 |
|
|
308 |
729,51 |
|
|
315 |
737,01 |
|
|
324 |
746,86 |
|
|
333 |
756,62 |
|
|
338 |
762,05 |
|
Инфракрасное |
361 |
786,99 |
|
излучение |
365 |
791,33 |
|
376 |
803,26 |
|
|
|
||
|
|
392 |
820,61 |
|
|
396 |
824,95 |
|
|
402 |
831,46 |
Рисунок 21. Расшифрованный спектр кадмия (Cd).
40