СПб ГУАП

КАФЕДРА № 43

Рейтинг за работу

Преподаватель

ОТЧЕТ

о лабораторной работе по курсу

ОБЩАЯ ФИЗИКА

"определение длин волн спектральных линий с помощью спектрометра"

Работу выполнил

студент группы № 2331

С-ПЕТЕРБУРГ

2014 г.

Цель работы: ознакомиться с принципом работы спектрального прибора и определить длины волн спектральных линий.

Описание лабораторной установки: Общий вид экспериментальной установки приведен на рис.2. Монохроматор УМ-2 укреплен на рельсе, где также размещены источник света 1 и конденсор 2. Входная щель 3 регулируется по ширине микрометрическим винтом, оптимальная ширина щели 0,02мм.

Рисунок 2

В фокальной плоскости объектива 5 зрительной трубы имеется индекс в виде треугольника. Индекс наблюдается через окуляр и служит меткой, нa которую наводится спектральная линия. В верхней части тубуса окуляра имеется лампочка для освещения индекса. Непосредственно под лампочкой расположен диск с набором светофильтра (рекомендуется освещать индекс

красным светом). Отсчетным устройством прибора является барабан 4, который соединен с системой диспергирующих призм. При повороте барабана поворачивается вся система призм и происходит перемещение спектра. Барабан имеет спиральную шкалу с делениями от 0° до 3500°. При повороте барабана на 3500° призмы поворачиваются на 9°43´20´´, что составляет 35000´´. Следовательно, при повороте барабана на одно малое деление призмы поворачиваются на 20".

Источниками света в данной работе являются спектральные лампы или спектральные газоразрядные трубки. ЛАМПЫ И ТРУБКИ СЛЕДУЕТ ВКЛЮЧАТЬ ТОЛЬКО НА ВРЕМЯ НАБЛЮДЕНИЯ!

Рабочие формулы:

Где -среднее значение отсчета по барабану, -значение отсчета по барабану в обратном направлении, -значение отсчета по барабану в прямом направлении

Это различие обусловлено тем, что дисперсия спектрального прибора зависит от собственной дисперсии диспергирующего элемента. В нашем приборе в качестве диспергирующего элемента используется призма, поэтому дисперсия прибора связана с дисперсией показателя преломления

материала призмы. В спектральных приборах призма обычно устанавливается вблизи положения наименьшего отклонения. Зная преломляющий угол призмы α и показатель преломления n, можно из закона преломления найти связь между n, α и φ, где φ- угол наименьшего отклонения

Примеры и результаты вычислений:

Цвет линии	Длинна волны	Отсчет по барабану			Среднее значение отсчета по барабану
		В прямом направлении	В обратном направлении
Красный 1	0,7082	2552	3250	2901
Красный 2	0,6907	2538	3200	2869
Красный 3	0,6234	2342	3030	2686
Красный 4	0,6128	2290	2805	2547
Желтый 1	0,5791	2214	2630	2422
Желтый 2	0,5771	2158	2618	2388
зеленый	0,4461	2002	2442	2222
Голубой	0,4916	1506	2268	1887
Синий	0,4358	910	1258	1084
Фиолетовый 1	0,4078	442	730	586
Фиолетовый 2	0,4047	406	382	394

Область спектра, мкм	Dφ , дел.бар/мкм	Dφ, рад/мкм	D1 мм/мкм
0,4	380	8,094	224
0,45	1120	2,385	644
0,5	1950	4,153	1148
0,55	2250	4,792	1316
0,6	2480	5,282	1456
0,65	2750	5,857	1614
0,7	2900	6,177	1708

Вывод: в ходе лабораторной работы я ознакомился с признаком работы спектрального прибора; были определены длины волн спектральных линий