Last
.docxСПб ГУАП
КАФЕДРА № 43
Рейтинг за работу
Преподаватель
ОТЧЕТ
о лабораторной работе по курсу
ОБЩАЯ ФИЗИКА
"определение длин волн спектральных линий с помощью спектрометра"
Работу выполнил
студент группы № 2331
С-ПЕТЕРБУРГ
2014 г.
Цель работы: ознакомиться с принципом работы спектрального прибора и определить длины волн спектральных линий.
Описание лабораторной установки: Общий вид экспериментальной установки приведен на рис.2. Монохроматор УМ-2 укреплен на рельсе, где также размещены источник света 1 и конденсор 2. Входная щель 3 регулируется по ширине микрометрическим винтом, оптимальная ширина щели 0,02мм.
Рисунок 2
В фокальной плоскости объектива 5 зрительной трубы имеется индекс в виде треугольника. Индекс наблюдается через окуляр и служит меткой, нa которую наводится спектральная линия. В верхней части тубуса окуляра имеется лампочка для освещения индекса. Непосредственно под лампочкой расположен диск с набором светофильтра (рекомендуется освещать индекс
красным светом). Отсчетным устройством прибора является барабан 4, который соединен с системой диспергирующих призм. При повороте барабана поворачивается вся система призм и происходит перемещение спектра. Барабан имеет спиральную шкалу с делениями от 0° до 3500°. При повороте барабана на 3500° призмы поворачиваются на 9°43´20´´, что составляет 35000´´. Следовательно, при повороте барабана на одно малое деление призмы поворачиваются на 20".
Источниками света в данной работе являются спектральные лампы или спектральные газоразрядные трубки. ЛАМПЫ И ТРУБКИ СЛЕДУЕТ ВКЛЮЧАТЬ ТОЛЬКО НА ВРЕМЯ НАБЛЮДЕНИЯ!
Рабочие формулы:
Где -среднее значение отсчета по барабану,
-значение
отсчета по барабану в обратном направлении,
-значение
отсчета по барабану в прямом направлении
Это различие обусловлено тем, что дисперсия спектрального прибора зависит от собственной дисперсии диспергирующего элемента. В нашем приборе в качестве диспергирующего элемента используется призма, поэтому дисперсия прибора связана с дисперсией показателя преломления
материала призмы. В спектральных приборах призма обычно устанавливается вблизи положения наименьшего отклонения. Зная преломляющий угол призмы α и показатель преломления n, можно из закона преломления найти связь между n, α и φ, где φ- угол наименьшего отклонения
Примеры и результаты вычислений:
|
Цвет линии |
Длинна волны |
Отсчет по барабану |
Среднее значение отсчета по барабану |
||
|
В прямом направлении |
В обратном направлении |
||||
|
Красный 1 |
0,7082 |
2552 |
3250 |
2901 |
|
|
Красный 2 |
0,6907 |
2538 |
3200 |
2869 |
|
|
Красный 3 |
0,6234 |
2342 |
3030 |
2686 |
|
|
Красный 4 |
0,6128 |
2290 |
2805 |
2547 |
|
|
Желтый 1 |
0,5791 |
2214 |
2630 |
2422 |
|
|
Желтый 2 |
0,5771 |
2158 |
2618 |
2388 |
|
|
зеленый |
0,4461 |
2002 |
2442 |
2222 |
|
|
Голубой |
0,4916 |
1506 |
2268 |
1887 |
|
|
Синий |
0,4358 |
910 |
1258 |
1084 |
|
|
Фиолетовый 1 |
0,4078 |
442 |
730 |
586 |
|
|
Фиолетовый 2 |
0,4047 |
406 |
382 |
394 |
|
|
Область спектра, мкм |
Dφ , дел.бар/мкм |
Dφ, рад/мкм |
D1 мм/мкм |
|
0,4 |
380 |
8,094 |
224 |
|
0,45 |
1120 |
2,385 |
644 |
|
0,5 |
1950 |
4,153 |
1148 |
|
0,55 |
2250 |
4,792 |
1316 |
|
0,6 |
2480 |
5,282 |
1456 |
|
0,65 |
2750 |
5,857 |
1614 |
|
0,7 |
2900 |
6,177 |
1708 |
Вывод: в ходе лабораторной работы я ознакомился с признаком работы спектрального прибора; были определены длины волн спектральных линий