Порядок выполнения лабораторной работы 15

Ртутный фонарь ФОТОН

Ртутный фонарь ФОТОН(рис.15.8) является источником излучения с линейчатым спектром атомов ртути.

Рис.15.8 Ртутный фонарь ФОТОН

Он содержит высокочастотный ге­нератор с сетевым питанием. Внутри катушки колебательного контура генератора размещена безэлектродная лампа – колба с парами ртути. Разряд в парах вызывается вихревым электрическим полем контура.

Фонарь устанавливается в держателях (поз.1 и 15 на рис.15.6): направляющие держателей входят в пазы в корпусе фонаря.

Задание 15.1 Определение угловой дисперсии призмы

1. Установите прибор на ровную поверхность.

2. Установите источник света (вдвиньте сбоку) в держатель ртутного фонаря 1 (рис 15.6). Включите его. Дайте нагреться в течении 3-5 минут.

Внимание!!! При работе с ртутной лампой следует соблюдать строгие меры предосторожности, т.к. ультрафиолетовые лучи биологически весьма активны и могут нанести серьезный вред органам зрения.

3. Настройте ширину щели при помощи винта 15 на коллиматоре 14 таким образам, чтобы видимая щель давала тонкую полоску. Фокусировка осуществляется с помощью винта 11.

4. Вращайте держатель 1, куда вставляется источник света, таким образом, чтобы видимая щель давала тонкую полоску. Фокусировка осуществляется с помощью винта 11.

5. Затем установите призму на столике 4.

6. Установите призму на угол наименьшего отклонения.

7. Последовательно измерьте углы до каждой из видимых полос спектра, запишите результаты в табл. 15.1.

8. Постройте график зависимости φ (l). Постройте касательные к графику в точках l, длины волн которых соответствуют линиям в спектре ртути. По тангенсу угла наклона определите угловую дисперсию.

Таблица 15.1

№ п/п	Цвет линии в спектре ртути	Относительная яркость (визуальная оценка)	Длина волны, Нм	Угол наименьшего отклонения φ min, °	Дисперсия dφ/dl
	Желтая		579,07
	Желтая		579,96
	Зеленая		546,07
	Голубая		491,60
	Синяя		435,83
	Фиолетовая		407,78
	Фиолетовая		404,66

Задание 15.2 Определение угловой дисперсии дифракционной решетки

1. Установите дифракционную решетку с маркировкой 50А в крепежное приспособление на столике 4 и разверните её перпендикулярно зрительной трубе 12.

2. Измерьте углы между максимумом нулевого порядка и максимумами первого порядка в спектре ртути.

3. Последовательно измерьте углы до каждой из видимых полос ртутного спектра, записывая их в табл. 15.2.

4. Постройте график зависимости φ (l), откладывая по оси абсцисс длину волны l, а по оси ординат величину угла φ. По наклону графика определите угловую дисперсию дифракционной решетки 50А dφ / dl.

5. Повторите пункты 1 – 4 для фракционной решетки 50Б.

Таблица 15.2

№ п/п	Цвет линии в спектре ртути	Относительная яркость (визуальная оценка)	Длина волны, нм	Угол наименьшего отклонения для решетки 50А φ min1, °	Угол наименьшего отклонения для решетки 50Б φ min1, °	Дисперсия dφ1/dl	Дисперсия dφ2/dl
	Желтая		579,07
	Желтая		579,96
	Зеленая		546,07
	Голубая		491,60
	Синяя		435,83
	Фиолетовая		407,78
	Фиолетовая		404,66

Задание 15.3 Сравнение дисперсионного и дифракционного спектров

Используя результаты табл.15.1 и табл.15.2, а также графики (построенные Вами) самостоятельно сравните дисперсионный и дифракционный спектры (угловая и линейная дисперсия различных диспергирующих элементов в различных спектральных областях).

Тип стекла	Длина волны, l	Показатель преломления
КРОН	0,4047	1,52982
0,4358	1,52626
0,4800	1,52238
0,4861	1,52195
0,5461	1,51829
0,5876	1,51637
0,5893	1,51466
0,5328	1,51430
0,6563	1,51389
0,7000	1,51263
0,7065	1,51248
ФЛИНТ	0,4047	1,65069
0,4358	1,64205
0,4800	1,63310
0,4861	1,63209
0,5461	1,62408
0,5876	1,62004
0,5893	1,61990
0,5328	1,61656
0,6438	1,61582
0,6563	1,61503
0,7000	1,61259
0,7065	1,61227

Контрольные вопросы к лабораторной работе 15

1. Какие спектральные приборы используются в лабораторном практикуме?

2. От каких параметров призмы зависит угол, под которым наблюдается дисперсионная картина при прохождении лучей через призму?

3. Как устроен используемый в работе оптический лабораторный комплекс?

4. Что называется углом наименьшего отклонения призмы?

5. Перечислите особенности хода луча в призме при прохождении его под углом наименьшего отклонения.

6. Какой источник света используется в работе? Дайте характеристику спектра источника излучения.

Рекомендуемая литература: [1], [8], [12], [13].

Дата добавления: 2015-06-04