3. Порядок выполнения работы

Определение линейной дисперсии прибора

1. Включите в сеть спектральный источник света (ртутную лампу) и дайте ей прогреться в течение 4–5 минут.

2. Ознакомьтесь с установкой и заполните таблицу спецификации измерительных приборов.

Название прибора	Пределы измерения	Цена деления	Инструментальная погрешность

3. Проверьте, попадает ли свет от источника на входную щель 1 (рис. 4) монохроматора.

Рис. 4

4. Включите тумблер подсветки 7 и вращением рифленого кольца 8 сфокусируйте окуляр 2 так, чтобы был четко виден треугольный указатель. Цвет подсветки можно менять с помощью набора светофильтров, которые вводятся поворотом винта, расположенного над окуляром. 5. Поставьте затвор 4 монохроматора в положение "Откр.".

6. Проверьте, виден ли спектр ртутной лампы. С этой целью, вращая барабан 3, просмотрите все спектральные линии ртути, перемещающиеся в поле зрения окуляра по мере вращения барабана. Если линии расплывчатые, то вращением винта 6 нужно добиться четкой картины (при этом две желтые линии не должны перекрываться между собой).

7. Проградуируйте барабан монохроматора, т. е. сопоставьте делениям барабана известные значения длин волн. Для этого вращением микрометрического винта 5 нужно установить малую ширину входной щели (размер щели указан на установке). Цена деления микрометрического винта 0,01 мм. Затем вращением барабана 3 вводят в поле зрения различные спектральные линии.

Совмещая с указателем окуляра последовательно видимые линии спектра ртутной лампы, указанные в табл. 1, запишите соответствующие показания φ шкалы барабана по указателю 9 (по черной риске на нем).

Во время вращения барабана при совмещении очередной линии с указателем окуляра старайтесь не менять положение глаз.

8. С помощью микрометрического винта 5 установите широкую щель (размер указан на установке). Наблюдая в окуляр, вращением барабана совместите с указателем сначала один край линии, потом другой, и измерьте по шкале барабана углы φ₁ и φ₂, соответствующие краям изображения линии.

Измерения нужно провести для всех линий видимой части спектра ртути. Полученные значения занесите в табл. 2.

4. Обработка результатов измерений

Таблица 1 Ширина щели Δl =

Спектр ртути (линия, цвет)	Длина волны λ, нм	Деления барабана φ, °
Желтая I	579,07
Желтая II	576,96
Зеленая	546,07
Зелено-голубая	491,60
Сине-фиолетовая	435,80
Фиолетовая I	407,78
Фиолетовая II	404,68

Таблица 2

Линия спектра	Деления барабана		Длина волны		Δλ
	левый край φ1	правый край φ2	левый край λ1	правый край λ2
Желтая I
Желтая II
Зеленая
Зелено-голубая
Сине-фиолетовая
Фиолетовая I
Фиолетовая II

Определение линейной и угловой дисперсии прибора

1. По данным табл. 1 постройте градуировочную кривую λ = f(φ).

2. По градуировочному графику и данным табл. 2 найдите интервал длин волн Δλ = λ₁- λ₂, соответствующий краям данной линии φ₁ и φ₂.

3. Найдите линейную дисперсию прибора D_l для всех линий

,

где Δl – ширина входной щели прибора во второй части работы. Величину линейной дисперсии прибора выразите в мм/нм.

4. Для тех же длин волн найдите угловую дисперсию прибора

,

где F – фокусное расстояние линзы L₂. (Для монохроматора УМ-2 F = 280 мм)

Величину угловой дисперсии выразите в 1/нм.

5. По полученным данным постройте график зависимости линейной дисперсии прибора от длины волны . Так как диспергирующим элементом системы является призма, то оцените, какой вид дисперсии наблюдается в данном интервале длин волн.

6. Для одной из линий рассчитайте погрешность и запишите результаты измерения в виде.