Настройка спектроскопа (установка в динамике)

Внимание! Этот раздел выполняется студентами только по указанию преподавателя и с его участием.

1. Окуляр с отсчетным микроскопом 6 и коллиматор (1, 2, 3) устанавливаются друг напротив друга вдоль общей оптической оси. На транспортире фиксируется положение окуляра и соответствующий этому положению угол a = a₀ (его можно называть начальным или нулевым). Для расчетов удобно, чтобы этот угол был равен нулю.

2. Включается ртутная лампа (1). При этом входная щель (2) должна быть хорошо освещена. В окуляр наблюдается изображение щели.

3. На поворотный столик (5) устанавливается исследуемая призма (4). Поворотом столика (5) визуально (глазом) отыскивается радужная полоса (цветной дисперсионный спектр), и в его направлении наводится окуляр (6) с НОВ-16.

4. При правильной настройке спектроскопа в окуляр должен просматриваться весь спектр – от желтого дублета (двойной линии) до яркой фиолетовой линии.

Порядок выполнения работы

1. Включить ртутную лампу.

2. Убедиться, что через окуляр наблюдается цветной дисперсионный спектр. Должны быть отчетливо видны 4 спектральные линии: красная, желтый дублет (двойная), голубая и фиолетовая.

3. Транспортир поворотного столика следует развернуть таким образом, что бы угол α₀ стал равен нулю.

4. Медленно поворачивая стеклянную призму по и против часовой стрелки, найти такое ее положение, когда направление смещения спектра при монотонном повороте призмы изменится на противоположное. Зафиксировать это положение крепежным винтом рейтера.

5. Поочередно навести перекрестье окуляра с НОВ-16 на каждую из наблюдаемых спектральных линий. Зафиксировать положение линий по транспортиру. Результаты записать в таблицу по форме 1.

Форма 1

№ опыта	Красная линия a кр мин.	Желтая линия a ж мин.	Голубая линия a г мин.	Фиолетовая линия a ф мин.
Среднее

 

Опыт повторить несколько раз. Число измерений указывается преподавателем. Для всех спектральных линий найти средние значения соответствующих им минимальных углов a_.мин.. Результаты записать в таблицу по форме 1.

6. По средним значениям a_.мин. для всех линий определить соответствующие им коэффициенты преломления: n _кр; n _ж; n _г; n _ф по формуле (2). Результаты записать в таблицу по форме 2.

Форма 2

n кр	n ж	n г	n ф

7. Построить график зависимости n = n (l).

 

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте законы преломления и отражения света.

2. Что такое абсолютный и относительный показатели преломления?

3. Как показатель преломления связан со скоростью распространения света?

4. Что такое дисперсия света?

5. Чем различаются нормальная и аномальная дисперсия света?

6. Что такое полное внутреннее отражение, и когда оно наступает?

7. Что такое оптическая плотность среды?

РАБОТА 67. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРА РТУТНОЙ ЛАМПЫ ПРИ ПОМОЩИ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

 

Цель работы

Целью работы является ознакомление с явлением дифрак­ции световых волн на дифракционной решетке.