3. Описание установки
Наблюдение спектральных линий и измерение их положения производится на монохроматоре УМ-2 со стеклянной оптикой.
Внешний вид экспериментальной установки представлен на рис.7.
Монохроматор укреплен на оптической скамье, где также размещены источник света и конденсор, закрепленные в штативах. Объектив коллиматора, система диспергирующих призм, а также объектив зрительной трубы находятся внутри корпуса прибора. Входная щель регулируется по ширине микрометрическим винтом.
Рис.7. Внешний вид экспериментальной установки
Ширина щели коллиматора в спектральных приборах должна соответствовать нормальной ширине. В данной работе нормальная ширина щели устанавливается соответственно зеленой линии ртути (l = 546,1 нм).
Объектив коллиматора должен быть установлен таким образом, чтобы его щель находилась в фокусе объектива. На боковой стороне корпуса прибора расположена шкала с нониусом, показывающая положение объектива коллиматора. Шкала освещается лампочкой. При правильной установки объектива по зеленой линии ртути отсчет по шкале должен быть 11,0.
В фокальной плоскости объектива и зрительной трубы расположена выходная щель. Для установки положения спектральной линии в плоскости выходной щели имеется индекс в виде треугольника. Индекс наблюдается через окуляр и освещается лампочкой. Вывод спектральной линии на индекс производится поворотом диспергирующих призм при помощи барабана. Непосредственно под лампочкой расположен диск с набором светофильтров. Поворачивая диск, можно осветить индекс желтым, красным, зеленым, голубым, синим или фиолетовым цветом. Окуляр может устанавливаться по глазу наблюдателя на резкость изображения индекса и спектральных линий путем вращения.
Отсчетным устройством прибора является барабан, который соединен с системой диспергирующих призм. При повороте барабана на одно деление ( 2о ) система призм поворачиваемся на 20’’.
Монохроматор УМ-2 является симметричной системой: Фокусное расстояние его коллиматора равно фокусному расстоянию зрительной трубы ( 280 мм ).
При работе с монохроматором в качестве источников света применяются лампы накаливания, дающие сплошной спектр, а также спектральные лампы – газоразрядные трубки низкого давления, наполненные инертными газами - гелием, неоном и др. Трубки имеют в средней части капилляр, где при пропускании разряда происходит наиболее интенсивное свечение, дающее линейчатый спектр.
Градуировка шкалы барабана монохроматора производится для того, чтобы выразить показания шкалы барабана в длинах волн. Для градуировки пользуются ртутной лампой, спектр которой состоит из большого числа хорошо изученных линий. Эта лампа - мощный источник света. Во время работы в лампе развивается большое давление, поэтому обращаться с ней следует осторожно.
Нормальная работа ртутной лампы обеспечивается пультом питания (рис.7.). От этого же пульта подается напряжение питания 3,5В на лампочки освещения шкал прибора. На передней панели пульта имеются выключатели сети и лампы накаливания, а также пусковая кнопка и выключатель ртутной лампы.