Измерение и обработка результатов

I. Градуировка монохроматора.

1. Включите ртутную лампу. Отрегулируйте ширину входной щели так, чтобы спектр был четким и контрастным.

2. Отградуируйте монохроматор, т. е. определите, какому делению шкалы барабана соответствует определенная длина волны света. Данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

№ измерения	l, нм	Номер деления барабана (угловое расстояние между спектральными линиями)
	Красная 690,7
	Красная 671,6
	Оранжевая 623,4
	Оранжевая 612,3
	Оранжевая 607,3
	Желтая 579,1
	Желтая 577
	Зеленая 546,1
	Голубая 491,6
	Фиолетовая 435,8
	Фиолетовая 434,8
	Фиолетовая 433,9
	Фиолетовая 407,8
	Фиолетовая 404,7

 

Наиболее характерными для спектра ртути являются две весьма близко расположенные желтые линии (l = 579,1 нм и l =577,0 нм). Справа от нее расположена зеленая очень яркая линия (l = 546,1 нм), далее средней яркости голубая линия (l = 491,6 нм), далее три фиолетовых линии: самая яркая (l = 435,8 нм) и две отдельные фиолетовые умеренной яркости (l = 434,8 нм и 433,9 нм). Далее четко видны две отдельные фиолетовые линии умеренной яркости (l = 407,8 нм и l = 404,7 нм). Слева от желтого дублета видна оранжевые линии и красные линии. При наиболее внимательном рассмотрении могут быть замечены еще несколько бледных линий, которые для градуировки существенного значения не имеют.

 

3. Постройте градуировочный график N = f (l), откладывая по оси абсцисс l (нм), а по оси ординат - деления шкалы барабана.

 

II. Качественный спектральный анализ (определение газа в источнике света).

 

1. Поставьте перед входной щелью монохроматора исследуемый источник света и включите его.

2. Снимите спектр исследуемого вещества, записывая деления шкалы барабана монохроматора наиболее ярки(l = х спектральный линий. По градуировочному графику определите длины волн спектральных линий. Данные занесите в таблицу 2.

 

Таблица 2.

№ п/п	Номер деления шкалы барабана монохроматора	l, нм
1.	Краcная
2.	Голубая
3.	Сине-фиолетовая
4.	Фиолетовая

 

 

III. Определение постоянной Планка.

 

1. Зажгите лампу накаливания и пронаблюдайте сплошной спектр.

2. Поместите перед входной щелью монохроматора на пути светового пучка кювету с водным раствором двухромовокислого калия. Сплошной спектр лампы оказывается обрезанным с фиолетового конца. Определите наибольшую длину волны, поглощенную раствором.

Зная длину волны поглощения, вычислите частоту по формуле:

где c - скорость света.

Подсчитайте постоянную Планка по формуле

,

где Е = 3,672 × 10^-19 Дж.

Контрольные вопросы

 

1. Какое физическое явление лежит в основе спектрального анализа?

2. Что называется дисперсией света?

3. Чем отличается эмиссионный спектр вещества от абсорбционного?

4. Какой свет называется монохроматическим?

Литература

 

 

1. Кортнев А.В. и др. Практикум по физике. М.: Высшая школа, 1965, раб. 83.

2. Майсова Н.М. Практикум по курсу общей физики. М.: Высш.школа,1970, раб.77, 78.

3. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3-х т. М.: Наука, 1982, т.3.