№ 80 (1107952), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Эточисло интервалов дает число десятков минут. Число единиц минутопределяется по шкале правого окна: оно равно числу в левом ряду,стоящему выше неподвижной горизонтальной черты ( 2 на рис.10). Числосекунд равно сумме числа, находящегося в правом ряду этой шкалы вышегоризонтальной черты, и числа делений, заключенных между этим числом игоризонтальной чертой ( 34 на рис.10).
Таким образом, случаю,изображенному на рис.10, соответствует отсчет 73°52'34´´.Рис. 10Подготовка к измерениямИсточником света при настройке прибора и измерениях упражнения Iслужит неоновая лампа (лампы зажигает лаборант!).1. Включают подсветку креста нитей в поле зрения трубы и отсчетныхшкал.
Устанавливают трубу на бесконечность.2. Освободив винт 4, вращают столик с призмой вручную до тех пор,пока кожух не станет обращен к объективу коллиматора своим меньшимвырезом. Закрепляют винт 4.3. Находят в поле зрения трубы спектр неоновой лампы. Для этого,освободив винт I и одновременно наблюдая в окуляр, поворачивают трубувручную до появления в поле зрения трубы наиболее яркой части спектра.19Затягивают винт I.4. Немного перемещая гониометр по столу так, чтобы световое пятно,создаваемое конденсорной линзой, вставленной в окошко кожухаисточника света, падало на щель коллиматора, добиваются максимальнойяркости линий спектра. Примечание.
Ширину щели винтом 6 изменять дляувеличения яркости спектра не следует, так как она уже установлена дляпроведения измерений.5.Установка щели в фокальной плоскости объектива коллиматора ужепроизведена. Однако, если линии спектра видны недостаточно четко, то спомощью винта 7 можно добиться более четкого изображения спектра.Установка угла наименьшего отклонения для желтойлинии спектра неона1.Освободив винты I и 4, поворачивают трубу до тех пор, пока яркаяжелтая линия спектра не окажется у правого края поля зрения трубы.Поворачивают столик так, чтобы эта линия оказалась у левого края полязрения.2.Предыдущую операцию повторяют до тех пор, пока вращениестолика (при неподвижной трубе) не приведет к тому, что линия, начавдвигаться в поле зрения влево, дойдет до крайнего левого положения, а затемначнет двигаться вправо.
Обнаружив это, столик закрепляют винтом 4при крайнем левом положении линии.3.Вращением трубы устанавливают крест нитей на линию изакрепляют трубу винтом I. С помощью винтов тонкой наводки 2 и 5добиваются возможно более точного совпадения креста с крайним левымположением линии в поле зрения трубы.
Освобождают винт I.4.Винтом 3 производят окончательную фокусировку трубы.Упражнение 1ГРАДУИРОВКА ШКАЛЫ ГОНИОМЕТРА СПОМОЩЬЮ СПЕКТРА НЕОНОВОЙ ЛАМПЫОпределение угловой дисперсии и разрешающей силы призмы Наприлагаемой к задаче схеме изображены линии спектра неоновой лампы иуказаны длины волн некоторых из них. Схему следует перерисовать врабочую тетрадь.1.Поворачивая трубу, рассматривают последовательно отдельныечасти спектра. Сравнивают изображение спектра на схеме со спектром,видимым в поле зрения трубы гониометра, обращая внимание нахарактерные группы линий.
Отождествляют линии спектра с линиями насхеме.2.Производятотсчетпошкалегониометраположения20отождествленных линий спектра, начиная с его красной части.Записывают отсчитанные значения углов всех линий, указывая длиныволн тех линий, для которых длина волны приведена на схеме.3.Строят градуировочный график (дисперсионную кривую),откладывая по оси абсцисс отсчитанные углы для линий, длины волнкоторых известны, а по оси ординат длины волнэтих линий вмикрометрах.4.Пользуясь дисперсионной кривой, находят длины волн линий,снабженных на схеме вопросительным знаком, и записывают их околосоответствующих линий на схеме.5.Определяют угловую дисперсию призмы для желтой линии неона.Для этого проводят касательную к дисперсионной кривой в точке,соответствующей этой линии.
Значение угловой дисперсии D =/равно тангенсу угла наклона касательной к оси абсцисс; чтобы найтитангенс, строят прямоугольный треугольник, гипотенуза которого лежитна касательной, а катеты параллельны осям графика. Катет, направленныйвдоль оси ординат, соответствует величине, которую следует выразитьв радианах. Катет же, направленный вдоль оси абсцисс, соответствуетвеличине, которая должна быть выражена в ангстремах ( I Å = 10 -8 см ).6.По формулам (26) и (38) вычисляют сначала дисперсию Dn веществапризмы, а затем ее разрешающую силу А:Преломляющий угол призмы= 60°, а величина показателяпреломления n ее вещества и ширина 1 грани, противоположнойпреломляющему углу, указаны в таблице у каждого гониометра.Упражнение 2ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ВОЛН СЕРИИ БАЛЬМЕРА ИВЫЧИСЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ РИДБЕРГАВ качестве источника света в этом упражнении используетсяводородная лампа, конструкция которой предусматривает диссоциациюмолекул водорода на атомы при горении газового разряда и поглощениемолекулярного водорода специальными поглотителями.
В видимой частиспектра лампы содержатся линии серии Бальмера - красная, зеленая исиняя. Их волновые числа определяются по формуле (3) при n = 3, 4, 5соответственно.1.Регистрируют по шкале гониометра положение этих трех линий ипри помощи дисперсионной кривой, построенной при выполнении упр. I,находят их длины волн к , з , с.2.Используя полученные значения к , з находят волновые числа NK= 1/ к и Nз = 1/ з красной и зеленой линий ( в мкм-1 ). С помощьюформулы (3) вычисляют постоянную Ридберга [легко видеть,R21= (36:5)NK и R = (16:3)Nэ ].
Определяют среднее значение постояннойРидберга RCР_.3.При помощи формулы (3), пользуясь найденным значениемпостоянной Ридберга, находят волновое числоNСсиней линии,определяют ее длину волны с (в мкм ) и сравнивают это значение созначением, полученным в п. I.Вопросы для самопроверки1. Что представляют собой оптические спектры? Характер оптическихспектров для различных агрегатных состояний вещества.2. Приборы, используемые для изучения оптических спектров.Принципиальная схема призменного спектрометра. Угловая дисперсия иразрешающая способность призменного спектрометра.3.
В чем заключается явление дисперсии и как оно используется в даннойработе?4. Экспериментально установленные закономерности в спектре атомарноговодорода.5. Постулаты Бора. Расчет на основе постулатов Бора закономерностей вспектре атомарного водорода.6. Чему равна длина волны фотона, излучаемого атомом при рерходеиз возбужденного состояния с энергией Е1 в основное с энергией Е0,Известны скорость света в вакууме и постоянная Планка.ЛИТЕРАТУРА1. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб.
пособие. В 5 кн. Кн.5.Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физикаатомного ядра и элементарных частиц. - 4-е издание, перераб. - М.: Наука.Физматлит. 1998. - 368 с.Часть II. Атомная физика.Глава 3. Боровская теория атома.§ 3.1. Закономерности в атомных спектрах.22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
