Задания

1. При подготовке к работе вычислите длины волн головной линии и коротковолновой границы для каждой из трех серий: главной, резкой и диффузной. При расчете используйте формулу (6.1), приведенную во введении. Значения поправок Ридберга даны в табл. 6.1. Длины волн получить в нанометрах с точностью до четырех значащих цифр.

2. Ознакомиться с основными узлами установки.

3. Включить установку. Поворотное зеркало (слева на монохроматоре) поставить в положение «В» (визуально). При визуальном наблюдении спектр нужно сканировать вручную черной ручкой, поставив скорость сканирования на «5». Включить монохроматор. Снять светофильтр 3 (см. рис. 6.2). Ширина входной щели монохроматора должна быть равна 70 мкм. Проанализировать визуально через окуляр 11 (см. рис. 6.3) спектр излучения натриевой лампы.

Пользуясь таблицей длин волн линий Na (табл. 6.2), отыскать в видимой области спектра (в интервале длин волн 449,0 – 616,0 нм) спектральные линии, принадлежащие атому Na. Цифровой счетчик на панели монохроматора показывает длину волны в ангстремах (1 Å = 0,1 нм). В рабочем журнале в табл. 6.3 указать цвет наблюдаемых спектральных линий атома натрия, табличную и наблюдаемую длину волны середин дублетов, принадлежность линий к той или иной серии.

4. Поворотное зеркало переключить в положение «А». Включить высокое напряжение и установить его значение около 1,1 кВ. Включить самопишущий потенциометр. Вернуть светофильтр на место. Получить спектрограмму натрия на ленте электронного самопишущего потенциометра в диапазоне длин волн нм.

5. Обработать спектрограмму, определив с максимально возможной точностью положения пиков и длины волн обоих компонентов каждого из записанных дублетов. Написать длины волн на ленте; указать цвет линии, квантовый переход, принадлежность к той или иной серии.

6. Используя материалы введения и формулу (6.4), а также измеренные интервалы длин волн  между компонентами дублетов резкой и главной серий, рассчитать в электрон-вольтах величину расщепления двойного уровня,. Оценить погрешность результата. Ту же величинурассчитать по формуле (6.3) с эффективным зарядом атома натрия. Сравнить полученные результаты.

Таблица 6.2

Длина волны, нм	Переход	Относительная интенсивность
616,07		2
615,42		1
589,59		16
588,99		32
568,82		9
568,26		5
515,34		2
514,88		1
498,28		2
497,85		1
475,18		2
474,79		1
466,86		2
466,48		1
454,52		8
454,16		7
449,77		11
449,42		10

Таблица 6.3

Цвет линии	Длина волны		Серия
	табличная	наблюдаемая

7. Изобразить в рабочем журнале схему уровней энергии атома Na, подобную схеме, приведённой на рис. 6.1. На схеме указать переходы, наблюдаемые в данной работе, и соответствующие длины волн.