Экспериментальная часть

1. Изучите теоретический материал по теме "Уширение спектральных линий".

2. Ознакомьтесь с оптическими схемами и устройством спектрографа ДФС-8 и микрофотометра МФ-4, изучите правила работы с ними.

3. Установите перед входной щелью спектрографа ДФС-8 ртутную лампу ДРШ-250 и конденсор. Перемещением ртутной лампы и конденсора добейтесь равномерного освещения входной щели ДФС-8.

4. Установите дифракционную решетку в положение, при котором на фотопластинку попадает линия с длиной волны = 435,8 нм.

5. Произведите фотографирование заданного участка спектра по программе, заданной преподавателем.

6. Повторите пп 3 – 5, заменив лампу ДРШ-250 лампой ПРК-4.

7. Обработайте фотопластинку, просушите ее.

8. С помощью микрофотометра МФ-4 проведите фотометрирование группы из 3 – 4 линий вблизи = 435,8 нм в спектре лампы ДРШ-250. По результатам фотометрирования постройте кривую. S₁=S₁(x) (Здесь S - плотность почернения, - координата фотометрируемого элемента, отсчитанная по микрометрическому винту микрофотометра).

9. По кривой S=S(x) определите положения x максимумов, соответствующих спектральным линиям , и определите дисперсию спектрографа:

и .

10. Произведите фотометрирование линии с длиной волны = 435,8 нм в спектре лампы ПРК-4 и постройте контур линии S₂=S₂(x).

11.Определите полуширины контуров линий S₁=S₁(x) и S₂=S₂(x) и определите соответствующие им спектральные интервалы и , используя среднее значение дисперсии прибора .

12. Пользуясь формулами (7), (14), (16), (18), данными таблицы 3 и рисунка 15, рассчитайте естественное, доплеровское и ударное уширение заданной линии. При расчетах считайте радиус атома ртути = 10^-7 см. Сделайте выводы.

Таблица 3

Режимы разряда в лампах

Тип лампы	Температура, ^0К	Давление, 10^5 Па
ДРШ-250	1000	15,195
ПРК-4	500	1,013

Контрольные вопросы

1. Излучение и поглощение энергии атомом. Коэффициенты Эйнштейна и вероятности переходов электрона в атоме.

2. Естественная ширина спектральной линии. Объяснение естественного уширения спектральной линии с позиций классической и квантовомеханической теорий.

3. Хаотическое движение частиц и его влияние на ширину спектральных линий. Ударное уширение спектральных линий. Доплеровское уширение спектральных линий.

4. Влияние внешних воздействий на ширину спектральных линий. Ван-дер-ваальсовское, штарковское, зеемановское уширение спектральных линий.

Изучение электронного строения и спектров атомов щелочных металлов

Цель работы: изучение основных закономерностей электронного строения и спектров щелочных металлов; экспериментальное определение величины дублетного расщепления спектральных термов, эффективного заряда и постоянной экранирования для атома щелочного металла.

Приборы и оборудование: спектрограф ИСП-30, микрофотометр МФ-4, атлас спектральных линий железа, спектропроектор ПС-18, набор электродов, соль натрия, фотопластинки и фотореактивы для их обработки.