№ 81 (1107953)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М. В. ЛомоносоваФизический факультеткафедра общей физики и физики конденсированного состоянияМетодическая разработкапо общему физическому практикумуЛаб. работа № 81ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ ИСПУСКАНИЯ АТОМОВОписание составил доц. Белов Д.В.Москва 2012 г.ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРОВ ИСПУСКАНИЯ АТОМОВЦелью задачи является изучение спектров испускания вещества ватомарном состоянии. При подготовке к выполнению задачи необходимо изучитьтеоретический материал, изложенный в цитированной литературе и ознакомитьсяс настоящим описанием.Краткое описание экспериментальной установкиУстановка ЛКК-1 показана на рис.

1 (вид спереди), рис. 2 (вид сверху) ирис. 3 (оптическая схема). (Цифровые обозначения элементов схемы одинаковыРис 1Рис 2Рис. 3для всех трѐх рисунков и соответствуют техническому описанию.) В каркасе 1размещена измерительная система ИСК-2, панель которой 3 приведена на рис. 4,и ящики 1 для хранения объектов и приспособлений. На крышке каркасаустановлены основные узлы установки монохроматора 2, блок источников света34, входная оптика 5, выходная оптика 6, зрительная труба 7.

Других узловустановки, не используемых в данной задаче, мы не касаемся.Как показано на рис. 3,излучениеотвыбранногоисточникасвета(лампынакаливания «ЛН» или другихламп: водородной «Н», натриевой«Na», ртутной «Hg» или неоновой«Ne»),которыйвключаетсяподнятиемсоответствующейручкинапанелиИСК-2,направляется при помощи зеркала5.1 а на входную щель 2.5монохроматора. Отразившись отРис. 4зеркала 2.4, световой поток падаетна сферическую отражательнуюдифракционную решѐтку 2.6, которая разлагает его в спектр и фокусируетпоследний в плоскости выходной щели 2.1 монохроматора.

Специальныемеханизмы 2.7 и 2.8 позволяют, вращаярешѐтку ручкой 2.9, направить навыходную щель 2.1 монохроматоранужную линию спектра, длина волныкоторой регистрируется по шкалемонохроматора 2.10. Шкала имеет трибарабана, показывающих значение длиныРис. 5Рис. 6волны в нанометрах. Правый барабан имеетдополнительную шкалу с ценой деления 0,2 нм, отсчѐт по которой производитсяпо горизонтальной визирной линии (рис. 5). Выходная щель монохроматора 2.1находится в фокусе собирательной линзы 6.3, после прохождения которойпараллельный пучок лучей падает на объектив 7.16 зрительной трубы, образуя вего фокальной плоскости изображение наблюдаемой линии спектра. В этой жеплоскости находится визирный крест 7.1 г, который вместе с исследуемой линиейнаблюдается через окуляр 7.1 в.Подготовка установки к измерениямУбедившись, что ручки включения всех четырѐх ламп (на рис.

4 вверху)опущены, подключают кабель питания в сеть 220 В и включают установкутумблером «СЕТЬ-ВКЛ». Поднимая рукоятку «ЛН» на панели ИСК-2 (рис. 4),включают лампу накаливания. Ручкой «РЕГ. ТОКА» устанавливаетсямаксимальный ток. Поворачивая стойку 5.16 горизонтальной рукояткой 5.1 г иварьируя наклон зеркала с помощью винта 5.1 в (рис. 2), направляют световойпоток на окно монохроматора 2.5, добиваясь, чтобы светлое пятно находилось вего центре. Ручкой 2.9 (рис. 1) устанавливают на шкале монохроматора длинуволны 600 нм. Убедившись, что расстояние между торцом внешнего цилиндра и4выступающим из него концом внутреннего цилиндрического корпуса зрительнойтрубы приблизительно равно 2-3 см (см. рис. 6), глядя в трубу и вращая стойку5.16 рукояткой 5.1 г, добиваются максимальной интенсивности оранжевогосвечения.

Поворачивая окуляр трубы 7.1 в, получают резкое изображениевизирного креста; в этом положении окуляр остаѐтся на протяжении всей работы.Упражнение 1ПРОВЕРКА ГРАДУИРОВКИ ШКАЛЫ ДЛИН ВОЛНПоднимая ручку «Ne» на панели ИСК-2, включают неоновую лампу. Вверхней строке приводимой ниже таблицы даны значения табл длин волнспектральных линий неоновой лампы, надѐжно установленные из точныхэкспериментов. Измеряют по шкале монохроматора длины волн изм этих линий,занося их значения в нижнюю строку таблицы 1:таблизмЕсли изм и табл различаются более чем на 0,2 нм, причѐм в одну сторону(например, все табл больше соответствующих изм ), то это свидетельствует осистематической погрешности отсчѐтного устройства и при измерении длин волнв последующих упражнениях следует внести соответствующие коррективы.Упражнение 2ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА ИСПУСКАНИЯ АТОМАРНОГОВОДОРОДА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТЫ РИДБЕРГАcR (1 / n 2 1 / m2 ) дляИз формулы для частот излучения атома водородалиний серии Бальмера (n 2, m 2, 3, 4 ...) , используя соотношение междучастотой и длиной волныc / , получаем следующую формулу для константыРидберга R :1Rm141m2.(1)Экспериментальная часть заключается в измерении длин волн красной,синей и фиолетовой линий серий Бальмера.

Поднятием рукоятки «Н» на панелиИСК-2 (рис. 4) включается газоразрядная лампа, наполненная атомарнымводородом (лампа разгорается в течение 1-2 минут). На входе монохроматора 2.5ставят щель шириной 1,0 мм, располагая еѐ в пазу так, чтобы одинарная риска наеѐ оправе была обращена «от монохроматора». На шкале монохроматора ручкой2.9 устанавливают значение длины волны не менее 670 нм и начинают, глядя вокуляр трубы, вращать ручку в сторону уменьшения длины волны – в поле зренияпоочерѐдно появляются красная, синяя и фиолетовая линии спектра водорода.Добившись максимально чѐткого изображения этих линий перемещением вперѐд5назад внутреннего цилиндра корпуса трубы 7.1 а, регистрируют их длины волнкр ,с,ф по шкале, совмещая середину наблюдаемой линии с вертикальнойлинией визирного креста.

Если в упр. 1 выявлена систематическая погрешностьшкалы монохроматора, превышающая 0,2 нм, то к измеренным значениям длинволн добавляют (или, соответственно, вычитают) разность изм табл из табл. 1,взятую в области спектра, где лежит рассматриваемая линия.По измеренным значениям длин волн вычисляют постоянную Ридберга,подставляя в формулу (1) значения m 3 для кр , m 4 для с и m 5 для ф .Находят среднее значение R , оценивают погрешность и приводят окончательныйрезультат, сопоставляя его с теоретическим значением R 109737 ,2 см 1 .Упражнение 3ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ИСПУСКАНИЯ ПАРОВ РТУТИИ НАТРИЯПоднимая рукоятку «Na» на панели ИСК-2, включают натриевую лампу(разгорается в течение 3-5 минут). Измеряют длины волн дублетов (пар близкихлиний) в диапазоне длин волн 600-550 нм.

Заменяют натриевую лампу нартутную, поднимая рукоятку «Hg» (лампа разгорается в течение 3-5 минут) иизмеряют длины волн линий спектра в диапазоне длин волн 600-400 нм. В обоихслучаях при необходимости вносят коррективы, связанные с систематическойпогрешностью шкалы монохроматора.Изображают вертикальными чѐрточками с соблюдением масштаба линииспектров испускания водорода, натрия и ртути (желательно в цвете):ВодородНатрийРтуть||||||400450500550600650 нмЛИТЕРАТУРА1. Общий физический практикум для студентов естественных факультетов.Вып. VIII. «Взаимодействие света с веществом». МГУ.

1985.Гл.XXI. §§1-4.6.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы