Порядок выполнения работы

Настоящая работа состоит из двух упражнений. В первом упражнении по линейчатому спектру ртутной лампы производится градуировка спектрометра, то есть строится градуировочный график. Во втором упражнении по градуировочному графику спектрометра определяется длина волны линий в спектре излучения неона.

УПРАЖНЕНИЕ 1

Градуировка спектрометра.

Градуировка спектрометра производят по спектру излучения паров ртути. Цвет линий спектра паров ртути и соответствующие им длины волн приведены в таблице 1.

Для градуировки спектрометра необходимо выполнить следующие операции:

1. Включить ртутную лампу, для чего включить тумблеры «Сеть», «Лампа ДРШ» и, при необходимости, нажать кнопку «Пуск».

2. Включить тумблер освещения измерительного барабана 7 (рис. 4)

3. При необходимости вращением окуляра 12, а также перемещением коллиматора 8 (вращать ручку 14 на рис. 4) добиться резкого изображения спектральных линий и визира спектрометра.

4. Вращением измерительного барабана 4 (рис. 4) установить визир последовательно на видимые линии спектра ртути и снять соответствующий отсчет по измерительному барабану против риски указателя 5 (рис. 4). Результаты измерений записать в таблицу 1. По окончании этой части работы ртутную лампу выключить.

Таблица 1. Спектральные линии паров ртути.

Цвет линии	Длина волны, нм	Отсчёт по шкале, дел.
1. Желтая яркая линия (правая из 2-х близко расположенных линий)	577,0
2. Светло-зеленая яркая	546,1
3. Голубая (правая более яркая из двух слабо видимых линий)	491,6
4. Фиолетовая (яркая)	435,8
5. Фиолетовая слабо заметная (последняя) линия спектра	404,6

5. По результатам измерений построить на миллиметровой бумаге градуировочный график, для чего необходимо выбрать пределы изменения измеряемых величин, а затем и удобный в работе масштаб по осям абсцисс и ординат соответственно. Например, предел изменения длин волн можно выбрать от 400 до 800 нм, а наименьшее деление масштабной сетки – 20 или 50 нм. На осях градуировочного графика записывать только значения делений масштабных сеток. Нанести на график экспериментальные точки и соединить их плавной кривой.

График можно строить на компьютере в программе Microsoft Excel (Таблицы Excel). Подобрать аппроксимирующую функцию градуировочной кривой, необходимую для выполнения упражнения 2.

Упражнение 2 определение длин волн спектральных линий неона.

Для определения длины волн линий спектра излучения неона используют полученную в первом упражнении градуировочную кривую спектроскопа. Упражнение выполнить в следующем порядке.

1. Поставить неоновую лампу на рельс спектрометра таким образом, чтобы лампа расположилась на минимальном расстоянии от щели коллиматора. Включить неоновую лампу в сеть 220 В. При этом в спектрометре должны наблюдаться линии спектра излучения неона.

2. Вращая измерительный барабан, последовательно навести визир зрительной трубы на линии, указанные в таблице 2, делая отсчеты по барабану таким же образом, как и в упражнении 1. Результаты измерений записать в таблицу 2.

3. По окончании измерений выключить неоновую лампу.

4. По градуировочной кривой определить длины волн каждой линии спектра неона, указанной в таблице 2. Провести оценку погрешности результатов измерений.

Таблица 2. Основные линии спектра испускания неона

	Цвет линии и положение	Отсчет по шкале	λ, нм
1	Ярко – красная (третья справа)
2	Красно – оранжевая (правая из двух близких линий)
3	Оранжевая (первая справа от ярко – желтой)
4	Желтая
5	Светло – зеленая (первая слева от желтой)
6	Зеленая (правая из двух одинаковых линий)
7	Зеленая (левая из двух одинаковых линий)
8	Синяя (левая из пяти равноудаленных линий)