- •Глава III. Волновые процессы
- •3.1. Определение показателя адиабаты по скорости звука в воздухе
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.2Определение длины световой волны при помощи дифракционной решетки
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.3 Проверка законов освещенности при помощи фотоэлемента
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •I часть. Проверка закона обратных квадратов
- •II часть. Проверка второго закона освещенности (зависимости освещенности от угла падения лучей)
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.4 Изучение сериальных закономерностей в спектре водорода
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.5 Определение чистоты обработанной поверхности с помощью микроинтерферометра линника мии-4
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •Настройка микроинтерферометра
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.6 Определение длины световой волны при помощи бипризмы
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •Положение темных полос определяется условием
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3.7 Определение концентрации раствора сахара при помощи поляриметра
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •Часть 1. Определение значения коэффициента пропорциональности к
- •Часть 2. Определение концентрации раствора сахара № 1
- •Часть 3. Определение концентрации раствора № 2
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3. 8 Изучение явления поляризации света
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
- •3. 9 Определение радиуса кривизны линзы с помощью явления интерференции
- •I. Теоретическое введение
- •II. Приборы и принадлежности
- •III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
- •IV. Выполнение работы
- •V. Содержание отчета
- •VI. Контрольные вопросы
II. Приборы и принадлежности
Стилоскоп СЛ-3, осветитель неоновая или гелиевая и водородная разрядная трубка, индукционная катушка, источник света для освещения шкалы стилоскопа.
III. Описание экспериментальной установки и метода измерения
Оптическая схема установки представлена на рис. 2
Здесь S - источник света,
А - входящая щель первой трубки ,
В - конденсор,
С - стеклянная трубка ,
Д - объектив второй трубки,
Е - нить,
К- окуляр второй тpyбки,
G - глаз
Источником света является трубка с капилляром посредине, наполненная очищенным водородом при давлении около 1 мм. рт. столба.
Капиллярная часть трубки укрепляется близко (параллельно) щели стиллоскопа, так как при включении высокого напряжения от индукционной катушки, происходит наибольшее свечение.
Щель А вырезает часть светового потока, даваемого источником света. Конденсор В преобразует расходящийся пучок, от щели в параллельный пучок, который проходит через стеклянную призму, дающую спектральную картину. Полученная спектральная картина рассматривается с помощью зрительной трубки, которой перемещением окуляра К добиваются совмещения изображения данной линии с нитью Е.
Первая головная линия серии Бальмера Нα - ярко-красная линия; вторая Нβ - зелено-голубая линия. В промежутке между этими линиями имеется ряд слабых красно-желтых и тёмно-зеленых молекулярных полос, их во внимание не брать. Третья линия Нγ -синяя, ей предшествует две слабые размытые -фиолетовые молекулярные полосы. Четвертая линия Нδ и пятая Нε ( в нашей установке видны плохо).
IV. Выполнение работы
1. Для нахождений длин волн λα, λβ, λγ находят соответствующие их спектрам показания на стиллоскопе Хα, Хβ, Хγ .
2. По формулам (8):
λα=ахα2 + вхα+с
λβ =ахβ2 + вхβ+с (8)
λγ =ахγ2 + вхγ+с
вычисляют длины волн λα, λβ, λγ где а,в,с, - следующие коэффициенты:
а=0,786
в=-41,56
с=4865,41
- показания шкалы стиллоскопа, соответствующие линиям спектра
Хα – ярко красная
Хβ - зелено-голубая
Хγ -синяя линия
Размерность длин волн вычисленных по формуле (8) получается в (ангстремах). Эта размерность заложена, в коэффициентаха, в, с. Поэтому коэффициенты а, в, с, а также показатели шкалы стиллоскопа Хα, Хβ, Хγ, в эксперименте берутся безразмерными.
3. Найдя опытным путём λα, λβ, λγ сопоставляют их значения с длинами волн, полученными по формуле (5).
4. Результаты заносят в таблицу 1.
5. Сравнивая результаты вычисленных длин волн со стандартными значениями их, определяем абсолютную и относительную ошибку.
Примечание: Для вычисления длин волн необходимо помнить соотношения между единицами.
1=10-10м
Таблица 1
Цвет и индекс спектральной линии водорода |
Показания стиллоскопа |
Эксперимен-тальная длина волны |
Длина волны, вычисленная по формуле (5) |
Квантовые числа | |||
|
|
|
м |
|
м |
к |
n |
Ярко-красная Нα |
Хα |
|
|
|
|
|
|
Зелёно-голубая Нβ |
Хβ |
|
|
|
|
|
|
Синяя Нγ |
Хγ |
|
|
|
|
|
|