4. Варианты заданий

№ п/п	Задание	Варианты
	Произвести предварительную градуировку монохроматора по длинам волн в заданном диапазоне спектра визуальным методом и построить график N()	При градуировке используются различные спектральные лампы
	Проградуировать монохроматор по длинам волн фотоэлектрическим методом и построить кривую N()на графике, полученном ранее (п. 1)	Используются различные приемники излучения с соответствующей регистрирующей аппаратурой
	Измерить визуальным методом линейную дисперсию Dl монохроматора в разных участках спектра и построить кривую Dl()	Способ измерения указывается преподавателем
	Определить фотоэлектрическим методом линейную дисперсию монохроматора Dl в разных участках спектра и построить кривую Dl() на графике, полученном ранее (п. 3)	Диапазон длин волн указывается преподавателем
	По результатам измерений п.п. 2 - 4 рассчитать градуировочные таблицы зависимостей N(), Dl(), а также значения ширины выходной щели, необходимой для выделения монохроматором спектрального интервала 	Значение спектрального интервала , выделяемого выходной щелью монохроматора, задается преподавателем

5. Методические указания по выполнению работы

1. Перед началом градуировки отъюстировать установку и расположить осветитель с лампой и конденсор таким образом, чтобы входная щель была полностью освещена и было обеспечено полное заполнение входной апертуры спектрального прибора.

2. Градуировка по длинам волн в п.1 задания производится с помощью зрительной насадки, установленной вместо выходной щели (замена выходной щели зрительной насадкой и наоборот производится лаборантом).

3. Окуляр насадки настраивается до получения четкого изображения остроконечного указателя насадки, совмещенного в хорошо отъюстированном монохроматора с его оптической осью. Для облегчения настройки и градуировки производится подсветка указателя при включении тумблеров "Сать" на пульте управления и "Указатель" на корпусе монохроматора. Яркость подсветки регулируется с помощью реостата "Темно-Светло".

4. Для повышения точности градуировка проводится при узкой входной щели (0,03 - 0,05 мм). Перед измерениями следует проверить соответствие начала раскрытия щели нулевому отсчету по шкале ее микрометрического винта и при необходимости определить соответствующую поправку.

5. Резкого изображения линий добиваются путем плавного перемещения объектива входного коллиматора вдоль оптической оси прибора. Отсчет по шкале перемещения объектива для каждой длины волны, используемой при градуировке, регистрируется и используется в дальнейшей работе.

6. При проведении градуировки по длинам волн вращением барабана длин волн добиваются совмещения известных линий спектра _i c острием указателя и записывают в таблицу отсчеты N_i по шкале барабана.

Зависимость N(), построенная по результатам измерений, должна быть плавной. В случае выпадения точек измерения на этом участке спектра следует повторить.

7. При градуировка монохроматора по длинам волн фотоэлектрическим методом (п.2 задания) ширина выходной щели устанавливается равной ширине изображения входной. Установка линии на оптической оси монохроматора фиксируется по максимальному току фотоэлектрического приемника. Для облегчения поиска линий используется ранее проведенная визуальная градуировка.

8. Значение напряжения, подаваемого на фотоэлектрические приемники (ФЭ и ФЭУ) указывается на лабораторном стенде.

9. При использовании в качестве регистрирующего устройства электрометрического усилителя с цифровым прибором на выходе во избежании перегрузки входных транзисторов усилителя измерения следует начинать при минимальном коэффициенте передачи усилителя.

В случае несоответствия коэффициента передачи усилителя значению регистрируемого сигнала (напряжение на выходе усилителя много меньше 10 В) необходимо установить больший коэффициент передачи.

ВНИМАНИЕ! Переключения производить только при закороченном входе усилителя (нажатой кнопке -0-).

10. До начала измерений фотоэлектрическим методом при закрытой входной щели монохроматора следует установить нулевое показание используемого в работе регистрирующего прибора. Нуль цифрового прибора на выходе электрометрического усилителя устанавливается при помощи переменных резисторов, вынесенных на переднюю панель усилителя. При использовании в качестве приемника излучения ФЭУ Нуль микроамперметра устанавливается с помощью корректора.

11. Для измерения линейной дисперсии в п. 3 задания вместо зрительной насадки устанавливается выходная щель с надетой на нее оправкой о окуляром. Окуляр предварительно настраивается до получения четкого изображения краев щели.

12. Перед началом измерений линейной дисперсии (п.п. 3 и 4 задания) необходимо проверить правильность установки нуля сменяемых выходных щелей. При фотоэлектрической градуировке для этого широко раскрывают входную щель и определяют показание микрометрического винта выходной щели, при котором ток фотоэлектрического приемника становится равным нулю. Найденные поправки следует учитывать при определении линейной дисперсии.

13. Линейная дисперсия монохроматора определяется по формуле

, (7.1)

где l- ширина выходной щели спектрального прибора,  - выделяемый выходной щелью спектральный интервал.

Измерение линейной дисперсии производится одним из следующих способов. Прямой способ состоит в измерении расстояния в фокальной плоскости между двумя линиями, длины волн которых ₁ и ₂ или известны, или могут быть определены по градуировочной кривой N(). Вращением барабана длин волн и изменением ширины выходной щели а₂ добиваются совмещения краев щели с осями выбранных линий. Правильность совмещения проверяется по исчезновению одной из линий при малейшем повороте барабана длин волн в любую сторону.

Очень близко расположенные линии использовать не рекомендуется, так как при этом увеличивается относительная погрешность определения l , а также интервала =₂-₁, если ₁ и ₂, определяются по кривой N().

При измерении линейной дисперсии вторым способом выходную щель оставляют постоянной (например, 0,5 или 1 мм). Известную линию спектра перемещают поворотом барабана длин волн от одного края щели к другому и записывают отсчеты по барабану N´ и N´´, соответствующие совмещению линии с краями щели. Измерения N= N´´-N´ проводят для нескольких наиболее интенсивных линий излучения спектральных ламп, используемых при градуировке. Полученные результаты усредняют, так как поворот барабана длин волн N должен быть одним и тем же для любых линий спектра, поскольку одинаковому повороту призмы соответствует одинаковое смещение линий в фокальной плоскости.

14. Для определения линейной дисперсии фотоэлектрическим методом (п. 4) изображение каждой выбранной спектральной линии перемещают в пределах выходной щели с шириной 0,5 мм или 1 мм и снимают зависимость тока приемника излучения или пропорционального ему напряжения от угла поворота барабана длин волн. Полученная кривая i = f(N) по форме должна быть близка к прямоугольной (рис. 7.2). Ширина этой кривой на уровне, равном половине максимального значения тока , определяет угол поворота N, приводящий к смещению спектра на расстояние, равное установленной ширине выходной щели. Измерения проводят для наиболее интенсивных линий, находящихся на достаточно больших расстояниях друг от друга.