Описание прибора УМ-2

Для измерения длин волн спектральных линий применяется призменный монохроматор- спектрометр УМ-2, позволяющий проводить исследования в диапазоне от 0,38 до 1,00 мкм (3800- 10000 ). Внешний вид прибора изображен на рис.2.

Рис. 2.

Объектив коллиматора, система диспергирующих призм, а также объектив зрительной трубы находятся внутри корпуса прибора. Вход­ная щель 5 регулируется по ширине микрометрическим винтом 8. Щель обыч­но бывает установлена, поэ­тому трогать микрометричес­кий винт 8 не рекомендуется

В фокальной плоскости объектива зрительной трубы расположена выходная щель. Для установки положения спектральной линии в плос­кости выходной щели имеется индекс в виде треугольника. Индекс наблюдается через окуляр. Вывод спектральной линии на индекс про­изводится поворотом диспергирующих призм при помощи барабана 3, который является отсчетным устройством прибора, так как соединен с системой диспергирующих призм.

Источниками света в данной работе являются спектральные лампы - газоразрядные трубки низкого давления, наполненные водородом и парами ртути, находящимися в атомарном состоянии. Трубки имеют в средней части капилляр, где при пропускании разря­да происходит наиболее интенсивное свечение, дающее линейчатый спектр.

Трубку следует включать только в течение того времени, ког­да производятся наблюдения, но не более, так как от продолжитель­ной работы интенсивность свечения понижается.

Для того чтобы измерить длины волн спектральных линий, необходимо проградуировать спектроскоп-монохроматор, т.е. сопоставить деления отсчетного барабана 3 с длинами волн линий некоторого эталона.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1.Проградуируйте спектроскоп по спектру паров ртути. Для этого значения всех длин волн l, видимой части спектра ртути и соответствующие им положения j, определенные по шкале барабана 3 монохроматора занесите в таблицу 1, по этим данным постройте градуировочный график.

2. Замените ртутную лампу водородной, отметьте деления j на шкале барабана, соответствующие наблюдаемым линиям спектра водорода. Данные занесите в таблицу 2.По градуировочному графику определите значение l для всех наблюдаемых линий в видимой части спектра водорода.
3. По формуле (1.10), при n =2 найдите значение постоянной Ридберга, используя все полученные значения l.

4. Определите среднее значение R и погрешность ее измерения. Сравните результаты опыта с табличным значением R.

ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ.

. Постоянную Ридберга можно найти другим способом. Формула (1.10), изображенная графически в координатах 1/l и 1/m2 представляет прямую линию, наклон которой определяет R. Действительно

=R

Контрольные вопросы.
1. Почему непрерывно излучающий электрон в атоме должен упасть на ядро?
2. Объясните смысл отрицательного значения энергии электрона в атоме.

3. Какие недостатки имеет теория Бора?

4. Как получается первый постулат Бора, если учитывать волновые свойства электрона?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3 – М.: Наука, 1983.304с.

2. Кортнев А.Б., Рублев Ю.В.,Куценко А.Н.Практикум по физике. – М.: Высшая школа, 1965. 408с.

3. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3- М.; физ.-мат. литература, 1967г.

4. И.В. Савельев “Курс общей физики” т.2, Москва, изд. “Наука”, 1988г.

5. А.Н. Ремизов “Медицинская и биологическая физика”, Москва, изд. ”Высшая школа”, 1987 г.

6. Д. Джанколи “Физика” т. 2, Москва, изд. ”Мир”, 1989г.

7. А.Г. Чертов “Задачник по физике”, Москва, изд. ”Высшая школа”, 1988г.

8. л.л. Гольдин “Руководство к лабораторным занятиям по физике” изд. “Наука”, Москва 1964г.

9. Приезжев А.В., Тучин В.В.. Лазерная диагностика в биологии и медицине.- М: Изд. Наука, 1989.

10. Калитеевский Н.И. Волновая оптика, Л., 1971г.

11. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики, М. 1970г.

12. Жевандров Н.Д. Применение поляризованного света, М. 1978г.

13. Д.В. Сивухин «Общий курс физики», «Оптика», Москва, изд. «Наука»,1980г

14.И.А. Эссаулова,М.Е. Блохина, Л.Д. Гонцов «Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике», Москва, «Высшая школа», 1987г.

Содержание

Введение.……………………………………………………………….3

Законы геометрической оптики и их практическое

применение в медицине……………………………………………….4

Построение изображений в зеркалах……..…………………………7

Построение изображений в линзах…..…………………………….15

Особенности решения задач………...………………………………21

Задачи для индивидуальной работы….……………………………23

Лабораторная работа №1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ

РЕФРАКТОМЕТРОМ…………………………………………………30

Краткая теория…………..………………………………….....30

Описание установки.................................................................32

Порядок выполнения работы…..…………..…………......….36

Вопросы и упражнения…... …………….............37

МЕТОД НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ....... … ……...38

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УВЕЛИЧЕНИЯ МИКРОСКОПА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ

ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ МАЛЫХ ОБЪЕКТОВ С ПОМОЩЬЮ

МИКРОСКОПА

Введение……………………… ……………………....….……44

Увеличение микроскопа…………………… … ….... 46 Разрешающая способность микроскопа… ….... ….…47

Порядок выполнения работы …………….............................48

Измерение показателя преломления стекла при помощи

микроскопа………………………………………………....….50

Порядок выполнения работы……………………………..…..51

Вопросы к работе……………… ………………….....…..…..52

Лабораторная работа№3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ

ВЫПУКЛОЙ И ВОГНУТОЙ ЛИНЗ……………… ………………52

Введение……… ……………………………………………..52

Определение фокусного расстояния собирающей линзы по

положению объекта и его изображения…………………….54

Определение фокусного расстояния собирающей линзы по

величине перемещения линзы (способ Бесселя.).................56

Определение фокусного расстояния рассеивающей линзы 58

Порядок выполнения работы………………………………...58

1 Определение главного фокусного расстояния собирающей

линзы по положению объекта и его изображения………...58

II. Определение главного фокусного расстояния собирающей

линзы по величине перемещения линзы…………………....59

Ш. Определение главного фокусного расстояния

рассеивающей линзы…………………………………...........60

Контрольные вопросы…………………………………..........61

Волновая и корпускулярная природа света..............61

Предисловие……………………………………………………..........61

волновые свойства света.................................................... 61

Интерференция света................................................................62

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА (общие сведения)……………………….....64

Лабораторная работа№4

ДИФРАКЦИЯ НА НЕКОГЕРЕНТНЫХ ИСТОЧНИКАХ……........66

Дифракция Френеля от круглого диска……..........…..…....66

Определение размеров мелких частиц..………………........70

Измерения…………………………………………………..….71

Контрольные вопросы…………………………………….....72

Лабораторная работа№5

ДИФРАКЦИЯ НА ОДНОЙ ЩЕЛИ И СИСТЕМЕ С БОЛЬШИМ

ЧИСЛОМ ЩЕЛЕЙ – ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКЕ……............72

Дифракция Фраунгофера на щели…………….....……….....73

Дифракционная решетка………………………………….….74

Порядок выполнения работы…………………………….......77

Контрольные вопросы.и задания…………………...............79

Лабораторная работа№6

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ В ДИФРАКЦИОННОЙ

КАРТИНЕ ОТ ОДНОЙ ЩЕЛИ ……………………………………....79

Введение……………………………………………………..…79

Описание установки……….……………………………........81

Лабораторная работа№7

ИССЛЕДОВАНИЕ СООТНОШЕНИЯ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ

ГЕЙЗЕНБЕРГА ДЛЯ СВЕТОВЫХ КВАНТОВ..………………......84

Физико-философское введение…………………………….84

Измерения в микромире………………………………….......88

Методика эксперимента…………..………………………...90

Описание установки и порядок выполнения работы…... 91

Контрольные вопросы………………………………..............93

ЛАЗЕРЫ…………………………………………………………….....94

Принцип работы газового He-Ne лазера……………………95

Применение лазеров в медицине………………………...….97

ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

Предисловие.............................................................................105

Поляризация (общие сведения).............................................105

Естественный и поляризованный свет................................106

Поляризация при двойном лучепреломлении....................109

Лабораторная работа№8

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА

Поляризация при отражении на границе изотропных диэлектриков....................................................................................111

Поляризация света при преломлении света в изотропных диэлектриках.....................................................................................114

Поляризация при двойном лучепреломлении, построение хода обыкновенного необыкновенного лучей......................................114

Поляризация света в дихроических пластинках.................116

Закон Малюса.............................................................................117

Порядок выполнения работы....................................................118

Контрольные вопросы................................................................120

Лабораторная работа№9

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Вращение плоскости поляризации, теория Френеля............121

Описание установки..................................................................124

Порядок выполнения работы....................................................127

Контрольные вопросы..............................................................127

Лабораторная работа№10

Определение концентрации растворов фотоэлектрическим концентрационным КОлориметром.

Теория..............................................................................................128

Устройство и работа колориметра.............................................132

Устройство колориметра...........................................................133

Блок вычислений..........................................................................134

Порядок работы............................................................................135

Определение концентрации раствора медного купороса.....137

Выбор кюветы................................................................................138

Контрольные вопросы................................................................140

Лабораторная работа№11.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СТЕФАНА – БОЛЬЦМАНА ПРИ ПОМОЩИ ОПТИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА.

Введение.................................................................................140

Энергетическая светимость. Лучеиспускательная

способность. Закон Кирхгофа..........................................142

Законы Стефана-Больцмана и Вина................................143

Формула Планка..................................................................145

Измерение очень высоких температур............................. 146

Порядок выполнения работы...............................................148

.Лабораторная работа№12

Изучение спектра атома водорода и определение постоянной Ридберга

Введение................................................................................149

Описание прибора УМ-2.....................................................152

Порядок выполнения работы.............................................154

Литература.........................................................................................155

Дата добавления: 2014-12-27