Спектральный состав и относительное

расположение спектральных линий в спектре паров ртути

№ линии	Цвет линии	Длина волны λ, нм	Показания измерительного барабана φ, град.
1	Красный	628,2
2	Желтый	579,0
3	Желтый	577,0
4	Зеленый	546,1
5	Сине-зеленый	491,6
6	Фиолетово-синий	435,8
7	Фиолетово-синий	433,9

Рис.3 Относительная яркость линий спектра паров ртути

(1-7 номера линий)

6

2. Порядок выполнения работы

ВНИМАНИЕ: ВКЛЮЧЕНИЕ И ВЫКЛЮЧЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ РТУТНОЙ ЛАМПЫ И ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ТРУБКИ ПРОИЗВОДИТСЯ ТОЛЬКО ЛАБОРАНТОМ!

1. Включите блок питания ртутной лампы в сеть напряжением 220 В.

2. Установите тумблеры питания монохроматора и ртутной лампы, расположенные на панели блока питания, в положение «ВКЛ» и, нажимая кнопку зажигания, добейтесь свечения лампы.

3. Направьте свет лампы на входную щель монохроматора и, наблюдая спектр её излучения в окуляр зрительной трубы, произведите настройку окуляра на резкость. При необходимости отрегулируйте размер входной щели с помощью микрометрического винта.

4. Вращая измерительный барабан поворотного механизма, просмотрите спектр излучения, сравните цвет и относительное расположение линий с данными табл.1. Совмещая каждую линию спектра с визиром, запишите для неё значение угла φ поворота барабана в табл. 1.

5. На основании полученных данных постройте на координатно-масштабной бумаге градуировочный график монохроматора: λ = f(φ).

6. Отключите питание ртутной лампы и поместите напротив входной щели монохроматора газоразрядную трубку. Установите тумблер источника её питания «Сеть 220/127 В» в положение «ВКЛ» и, регулятором рабочего тока трубки, добейтесь её устойчивого свечения. Наблюдайте спектр свечения газоразрядной трубки и с помощью градуировочного графика определите длины волн излучения. Сделайте вывод о химическом (элементном) составе газа в трубке, используя для этого данные табл. 2 (погрешность определения длины волны по градуировочному графику может составлять ±2 нм).

Таблица 2

Длины волн спектральных линий, наиболее

характерных для некоторых газов в видимой части спектра

Газ	Цвет линии	Длина волны λ, нм
H	Красный	656,3
	Голубой	486,1
	Фиолетово-синий	434,0
He	Оранжевый	587,6
	Зеленый	501,6
	Фиолетово-синий	447,1
Ne	Ярко-красный	640,2
	Ярко-красный	638,3
	Желтый	585.3
	Зеленый	540,1

7 Контрольные вопросы

1. Почему атомы каждого химического элемента, находящегося в газообразном состоянии, имеют строго определенный линейчатый спектр?

2. Чем отличаются линейчатые спектры излучения различных химических элементов?

3. В чем состоит явление дисперсии света?

4. Объясните принцип работы призменного монохроматора.

5. Для вопросов и задач, приведенных далее, выберите правильный вариант ответа:

5.1. На рис. 4 изображены спектры излучения трех газов: гелия (спектр a) и двух смесей газов (спектры б и в). В какой из смесей газов содержится гелий?

Рис. 4

5.2. На рис. 5 изображены спектры испускания смеси газов (спектр в) и двух газов (спектры а и б). Определить, есть ли в смеси газов газы а и б?

Рис. 5

5.3. На рис. 6 изображены спектры поглощения трех газов: водорода (спектр а), гелия (спектр б) и солнца (спектр в). Содержится ли в солнечной атмосфере водород и гелий?

Рис. 6

5.4. На рис. 7 изображен спектр поглощения некоторого газа. Построить взаимное положение линий спектра излучения этого же газа и объяснить построение.

Рис. 7

8

5.6. На рис. 8 изображены спектры излучения трех газов: водорода (спектр а) и двух смесей газов (спектры б и в). В какой из смесей газов содержится водород?

Рис. 8

5.7. На рис. 9, а–в изображены спектры поглощения трех смесей газов. Сравнить спектры поглощения и определить, содержится ли в этих трех смесях один и тот же газ, спектр поглощения которого состоит из четырех темных линий.

Рис. 9