Упражнение 1. Градуировка шкалы спектроскопа.1. Г.А. Зисман, О.М. Тодес Курс общей физики. М.: Высшая школа, 1980. 2. И.В. Савельев Курс общей физики. М.: Наука, 1977-79, т.3. РАБОТА № 56 ГРАИДУИРОВКА ШКАЛЫ СПЕКТРОСКОПА И ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА ПОГЛОЩЕНИЯ ХЛОРОФИЛА Краткая теория Свет представляет собой поток электромагнитных волн. Но не всякая электромагнитная волна, попав в глаз, вызывает ощущение света, т.е. является видимой. Этим свойством обладают электромагнитные волны, длины которых лежат в пределах от 0,4 до 0,76 микрон или от 400 до 760 нанометров. Остальные электромагнитные волны не видны. Различие в цветах видимого света определяется длиной волны. Свет с одной определенной длиной волны называется монохроматическим или одноцветным. Белый свет представляет собой совокупность различных длин волн и является сложным светом. Световые волны различной длины распространяются в данной среде с различной скоростью, поэтому одна и та же среда по-разному преломляет различные монохроматические лучи. Зависимость показателя преломления среды от длины волны света называется дисперсией. Дисперсия называется нормальной, если показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны. В противном случае дисперсия называется аномальной. Бесцветные, прозрачные среды обладают нормальной дисперсией: они наиболее сильно преломляют фиолетовые (коротковолновые) лучи. У окрашенных сред может иметь место аномальная дисперсия. Благодаря дисперсии луч белого света, проходящий через преломляющую среду, разлагается на различные монохроматические лучи. Совокупность разноцветных полос, на которые разлагается белый свет, называется спектром. Наиболее отчетливо дисперсионный спектр обнаруживается при преломлении света в призме, поэтому призмы применяются в спектрометрах и спектрографах для получения дисперсионных спектров. Внешний вид спектра излучения зависит от источника излучения света. Различают три основных спектра: сплошные, линейчатые и полосатые. В сплошном спектре представлены все цвета (длины волн), причем переход от одного цвета к другому идет постепенно. Такой спектр дают раскаленные, твердые и жидкие тела, а так же раскаленные сжатые газы. Сплошные спектры излучаются совокупностями многих взаимодействующих между собой молекулярных и атомных ионов. Основную роль в излучении играет хаотическое движение этих частиц (колебательное и вращательное), обусловленное высокой температурой. Линейчатый спектр состоит из ряда резко очерченных цветовых линий, отделенных друг от друга широкими темными промежутками. Линейчатые спектры излучаются отдельными (не взаимодействующими друг с другом) атомами. Такие спектры дают разреженные одноатомные газы (инертные). Полосатые спектры излучаются отдельными возбужденными молекулами. Их дают многоатомные газы. Для каждого химического элемента характерен свой линейчатый спектр. На этом основан спектральный метод определения химического состава вещества (спектральный анализ). Если свет от источника, дающего сплошной спектр, пропустить предварительно через какое либо вещество, то на спектре появляются черные линии в тех местах, которые соответствуют линиям излучения этого вещества. Сплошной спектр, пересеченный темными линиями называется спектром поглощения. Его образование обусловлено законом Кирхгофа, согласно которому “все вещества поглощают точно те линии в спектре, которые они сами излучают в раскаленном состоянии”.
Цель данной работы: ПРОГРАДУИРОВАТЬ СПЕКТРОСКОП И ИЗУЧИТЬ СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ ХЛОРОФИЛА
Упражнение 1. Градуировка шкалы спектроскопа. При качественных исследованиях спектра, а так же при спектральном анализе, применяются спектроскопы различной конструкции. Любой спектроскоп состоит из трех частей: коллиматора (А), призмы (В) и зрительной трубы (С) (рис. 1). Коллиматор имеет раздвижную щель. Щель помещается в главной фокальной плоскости объектива коллиматора. Свет от исследуемого источника собирается конденсатором на щели коллиматора. Поскольку щель расположена в главной фокальной плоскости объектива коллиматора, свет выходит в виде параллельного пучка.
Рис. 1. 1 - лампа; 2 - кювета с раствором; 3 - корпус; 4 - призма; 5 - барабан;
Наиболее важной частью спектроскопа является дисперсионная призма. Она разлагает монохроматический пучок света на составляющие элементы, различающиеся длиной волны. Лучи света, прошедшие через дисперсионную призму, и разделенные на монохроматические составляющие, попадают в объектив зрительной трубы прибора, который собирает их в главной фокальной плоскости. Изображение спектра рассматривается в окуляр. В фокальной плоскости окулярной трубы находится указатель, который перемещается при вращении барабана с делениями.
|
