Основные правила работы со спектроскопом

Сборка прибора. Выложить из картонной коробки все узлы спектроскопа: а) подставку; б) столик, к которому привинчены стойка, неподвижный и подвижный кронштейны, оправа с призмой и микрометрический винт; в) коллиматорную трубку; г) зрительную трубку и д) колпачок.

Вставить в гнездо подставки стойку и застопорить ее закрепляющим винтом.

Ослабить винт и гайку неподвижного кронштейна и вставить в гнездо коллиматорную трубку объективом к призме так, чтобы расстояние между торцом оправы объектива и возвышающимся пояском столика было 1—3 мм.

Таким же образом вставить зрительную трубку в гнездо подвижного кронштейна. Причем вырез на окулярном конце трубки должен находиться внизу. Затем поместить перед щелью источник света, например электролампочку, и наблюдая спектр, выравнив его, вращая коллиматорную трубку вокруг ее геометрической оси. Правильно установленный спектр свидетельствует о том, что щель коллиматорной трубки расположена вертикально.

При помощи отвертки с легким усилием затянуть винт кронштейна.

Таким же образом вращать зрительную трубку, чтобы привести в вертикальное положение металлическую нить, видимую в поле зрения прибора.

Рис. 5

Установка спектроскопа. Прежде чем пользоваться прибором, его следует тщательно установить. Для этого необходимо: 1) установить источник света, 2) установить зрительную трубку и коллиматор на параллельные лучи (на бесконечность), 3) проградуировать винтовой микрометр.

1. Установка источника света. Источник света должен быть установлен так, чтобы изображение спектра получилось наиболее ярким. Это будет в том случае, когда лучеиспускающая поверхность (рис. 5) целиком заполняет сечение конуса аSб, образованного крайними лучами, идущими от щели S к краям объектива.

Но такое расположение источника света не всегда возможно; слабые источники пришлось бы ставить слишком близко от щели, что при некоторых источниках (например, газовая или спиртовая горелка) может вызвать нагревание прибора и порчу стеклянной пластинки и щели.

Поэтому, чтобы удовлетворить вышеуказанному требованию, пользуются следующим приемом. Перед щелью коллиматора, строго на оси его, помещают собирательную линзу (конденсор) так, чтобы она заполняла сечение конуса аSб. Ее расстояние от щели при этом определяется из пропорции:

где D— диаметр линзы коллиматора, d — диаметр линзы конденсора, L — расстояние от линзы коллиматора до щели (равно фокусному расстоянию коллиматора),

l — расстояние от конденсора до щели. Источник света помещают на таком расстоянии от линзы конденсора, чтобы его отчетливое изображение находилось в плоскости щели коллиматора.

2. Установка зрительной трубки и коллиматорной трубки на бесконечность.

Завод-изготовитель гарантирует установку коллиматора на бесконечность (разбирать трубку коллиматора не рекомендуется, чтобы не нарушать заводскую установку коллиматора на бесконечность).

Чтобы установить на бесконечность зрительную трубку, нужно передвигать окуляр относительно объектива до барабанчике микрометрического винта, строят в прямоугольной системе координат получения отчетливого изображения щели, т. е. спектра. При этом металлическая нить должна быть расположена параллельно полосам спектра и не вызывать параллакса при совмещении ее с линиями спектра.

Параллакс отсутствует, если при малом перемещении глаза вдоль выходного зрачка окуляра трубки не наблюдается смещения изображения.

3. Градуирование винтового микрометра. Градуирование выполняется при помощи неоновой лампы, которую следует установить против щели коллиматора. В спектре неона имеется ряд ярких линий, расположенных в различных частях спектра. Длины волн неоновых линий даны в таблице.

Определив положение этих линий на график градуирования микрометра.

Для этого откладывают на оси абсцисс деления барабанчика, а по оси ординат — длины волн неоновых линий и вычерчивают соответствующую кривую. Такой график, который следует, вычертить достаточно точно, дает возможность определить длину волны любой линии в спектре, если предварительно было определено ее положение на барабанчике микрометра.

Таблица длин волн некоторых линий в спектре неона

№ п/п	Положение и окраска линии	Относительная ЯРКОСТЬ	Длина ВОЛНЫ в Å
	Ярко-красная
	Красно-оранжевая левая из двух близких линий
	Оранжевая первая заметная влево от 4-й
	Желтая
	Светло-зеленая, первая заметная вправо от 4-й
	Зеленая левая из двух одиноких линий
	Зеленая правая из двух одиноких
	Зеленая правая из пяти равноудаленных линий
	Сине-зеленая одинокая

 

Примечания:

1. Длины волн измеряются в ангстремах: 1 Å=1 • 10^-8 см.

2. Градуирование винтового микрометра можно выполнить и при помощи водородной разрядной трубки.

В этом случае нужно построить график градуирования микрометра по четырем видимым линиям серии Бальмера, длины волн которых следующие;

4102 Å; 4340 Å; 4861 Å и 6563 Å.