Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
7
Добавлен:
29.02.2016
Размер:
316.42 Кб
Скачать
    1. 3. Фотографирование спектра.

Строго придерживайтесь следующей последовательности действий:

  1. Кассету с фотопластинкой установить в кассетной рамке (зарядку кассеты пластинкой выполняет лаборант или преподаватель).

  2. Шторку входной щели закрыть.

  3. Задвижку кассеты открыть до прочерченной прямой.

  4. Ширина щели установлена 0,02мм.

  5. Диафрагму Гартмана поставить в положение «6».

  6. Лампу ДРГС-12 установить на рельсе вплотную к фокусирующей линзе.

  7. Тумблер включения в сеть поставить в положение «СЕТЬ»; при этом загорается красная лампочка на передней панели блока питания.

  8. Пауза 1 мин.

  9. Установить ток лампы 200-250мА на шкале УИП-1.

  10. Проверить, падает ли свет от лампы на входную щель.

  11. Засечь время и на 30 сек. Открыть шторку решетки .

  12. Закрыть шторку решетки.

  13. Уменьшить ток до минимума ручкой «20-600В».

  14. Выключить питание.

  15. Диафрагму Гартмана установить в положение «2».

  16. Снять с рельса лампу ДРГС-12.

  17. Вплотную к стойке установить водородную лампу.

  18. Установить вентилятор так, чтобы он смог охлаждать лампу.

  19. Включить вентилятор.

  20. Ручку 4 (рис.6.) повернуть по часовой стрелке до напряжения 100-130В.

  21. Пауза 1 мин.

  22. Вращая водородную лампу вокруг вертикальной оси, навести свет от нее на входную щель.

  23. Засечь время и на 1 мин. открыть шторку решетки.

  24. Шторку закрыть.

  25. Ручку 4 (рис.6.) повернуть против часовой стрелки до упора.

  26. Выключить ЛАТР (выключатель 3 рис.6).

  27. Задвижку кассеты закрыть.

  28. Отсоединить кассету от кассетной рамки.

Все указания по проявлению фотопластинки получите у преподавателя.

    1. 4. Обработка результатов.

Если фотографирование спектра произведено правильно, то после проявления на фотопластинке будет наблюдаться следующая картина (Рис.7):

Средний ряд линий - спектр водорода, сверху и снизу – спектры гелия и ртути. Необходимо отметить, что на приведенном рисунке обозначены все линии ртути и гелия; обычно наблюдается меньшее число линий.

Задача состоит в том, чтобы экспериментально определить длины волн линий водорода. Методика расчета состоит в следующем. Прежде всего по формуле 13б вычислите длины волн первых 4-х линий серии Бальмера (все необходимые данные приведены в приложении 1).

Теперь приступим к обработке пластинки. Для этого необходимо положить фотопластинку на столик компаратора и включить люминесцентную лампу. Вращением ручек перемещения столика компаратора в плоскости, необходимо добиться, чтобы спектр был виден в окуляр. К работе прилагается планшет, на котором указано примерное расположение спектральных линий ртути, гелия и водорода. Рядом с линиями эталонного спектра указаны их длины волн. На приведенном ниже рисунке изображен участок пластинки, например, в районе второй линии серии Бальмера.

Идентифицируя пластинку и планшет, видим, что отмеченные на рисунке линии эталонного спектра имеют длины волн λ1= 4921Å (левая) и λ2 = 4713Å (правая).

Будем последовательно снимать координаты линий λ1, λH , λ2. Оптический компаратор позволяет определять координаты с точностью 0,02 мм. На рис.9. показан пример снятия показаний компаратора.

Для уменьшения погрешности определения координат линий вследствие люфта компаратора, необходимо производить измерения за один проход. Зная координаты эталонных линий и их длины волн, можно определить величину D:

(14)

-определяет число ангстрем, приходящееся на 1 мм фотопластинки (эта величина называется линейной дисперсией). Как известно из курса оптики, дисперсия призмы зависит от длины волны. График спектральной зависимости дисперсии призмы (в спектрографе ИСП-51) от длины волны приведен на рис.10.

Рис.10. Спектральная зависимость дисперсии призмы

Далее можно определить длины волн исследуемого спектра:

(15а)

(15б)

В каждом конкретном случае выбор формулы 15а или 15б определяется взаимным расположением линий. Следует помнить, что определяя дисперсию по формуле 14, мы интерполируем кривую дисперсии прямой на участке λ1 ÷ λ2. Поэтому для уменьшения погрешности вычисления λH , необходимо при расчете выбирать ту из эталонных линий, к которой ближе расположена определяемая линия. Например, для случая, изображенного на рис.7. λH определяется по формуле 15а, так как λH расположена ближе к λ1.

Аналогичным образом определяются длины волн всех видимых на фотопластинке линий серии Бальмера.

Сравните полученные результаты с данными теоретических расчетов, для этого заполните таблицу 1:

Таблица 1.

линии

Длины волн эталонных

Линий, Å

Дисперсия, Å/мм

λ эксп., Å

λ теор., Å

ε, %

λ1

λ2

1

2

3

Определите погрешность определения длин волн по формуле:

(16)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.