Описание экспериментальной установки.

Для измерения длин волн спектральных линий в работе используется спектрально-призменный монохроматор-спектрометр УМ-2. В состав прибора входят следующие основные части (рис.5):коллиматор 1, призменный столик 3 с поворотным механизмом и выходная труба 2.

К

Рис. 5.

оллиматор 1. В качестве входной щели коллиматора применяется стандартная симметричная щель 5: ширина раскрытия от 0 до 4 мм, высота 15 мм; цена деления на барабанчике 14 равна 0,01 мм. На входную щель надета насадка с линзой F=140 мм. Так как фокусное расстояние объекта для каждой длины волны изменяется, предусмотрена возможность фокусировки объекта. В обойме коллиматора имеется окно с миллиметровой шкалой 6 и нониусом 7, по которым определяется положение объектива коллиматора. Фокусировочное движение объектива осуществляется маховиком 17. Шкала фокусировки освящена лампочкой, выключатель 8 которой установлен непосредственно на приборе.

Призменный столик 3 с поворотным механизмом. Столик 3 с призмой 4 установлен на нижнем столике с рычагом, получающим движение от микрометрического винта 18 поворотного механизма. На барабане длин волн 10 поворотного механизма нанесены относительные деления – градус. Отсчет читается против индекса 9, скользящего по спиральной канавке. Призма 4 состоит из трех склеенных призм (две призмы из тяжелого флинта, промежуточная из крона).

Выходная труба 2. Лучи света, пройдя диспергирующую призму, попадают в объектив выходной трубы монохроматора, который собирает их в плоскости выходной щели, полученный спектр рассматривается с помощью окуляра 11. В фокальной плоскости окуляра 11 зрительной трубы имеется указатель. Указатель освещается лампочкой, выключатель 16 которой, расположен непосредственно на приборе, для регулировки освещения на приборе установлен реостат 12.

Плато монохроматора с обоймами и поворотным механизмом укреплено на основании 15, которое устанавливается на двух рельсах 13 и 19, или на трех опорных точках.

При подготовке прибора к наблюдениям особое внимание следует обращать на тщательную фокусировку, с тем, чтобы указатель и спектральные линии имели четкие, ясные границы. Фокусировка производится в следующем порядке: перемещая окуляр, следует получить резкое изображение острия указателя. Осветив входную щель прибора ртутной лампой, нужно найти спектральные линии ртути и получить их ясное изображение при помощи микрометрического винта. Для отсчета положения спектральной линии ее центр совмещается с острием окуляра. Отсчет производится по делениям барабана. Для уменьшения ошибки ширину входной щели делают по возможности малой (0.02–0.03 мм по шкале микрометрического винта). Для наблюдения самых слабых линий в крайней фиолетовой области щель приходится несколько расширять (до 0.05–0.06 мм). Глаз лучше замечает слабые линии в движении, поэтому при наблюдении полезно слегка поворачивать барабан в обе стороны от среднего положения.

При наблюдении линий ртути, водорода, неона и т.п. возникают спектры малой интенсивности от молекулярных соединений изучаемых атомов. Поэтому для наблюдения и расчетов выбирают спектральные линии максимальной интенсивности соответствующие излучению атома.