Курс общей физики. Оптика. Лабораторный практикум. Голицына О.М - 15 стр.

                                      15


     Обработка результатов измерений
     Для монохроматора УМ-2 градуировочная зависимость имеет вид:
                  λi =λ0 +a ( N i −N 0 ) 3 +b ( N i −N 0 ),            (1)
где λi - длина волны линии, которой соответствует отсчет по барабану мо-
нохроматора N i ; N 0 и λ0 - отсчет по барабану и длина волны для реперной
линии в фиолетовой области ( λ0 =404 ,6 нм); a , b - коэффициенты, которые
несколько различаются для различных экземпляров УМ-2.
      Коэффициенты a и b уравнения (1) следует определить по методу наи-
меньших квадратов [3], используя данные измерений ( N i ,λi ) для 6 репер-
ных линий.
      Результаты измерений и обработки свести в таблицу, в которой указать
соответствующие значения λi , Ni , Niср, а также вычисленные по методу наи-
меньших квадратов значения коэффициентов a и b.
      Построить градуировочный график зависимости λ( N ) на миллимет-
ровой бумаге. На графике указать экспериментальные значения ( N i ,λi ) для
6 реперных линий и провести расчетную зависимость (1) с соответствующи-
ми коэффициентами a , b .
      Полученная градуировочная зависимость может использоваться для
расшифровки неизвестных спектров (для определения длин волн тех или
иных линий). Эта зависимость используется и в задании 2.

      Задание 2. Определение спектральной характеристики фотоэлемента.
      Такие электрические явления, как изменение электропроводности, воз-
никновение э.д.с. или эмиссия электронов, происходящие в веществе под
действием света, называются фотоэлектрическими или фотоэффектом.
      Для объяснения фотоэффекта необходимо привлекать квантовые пред-
ставления о природе света. Согласно Планку и Эйнштейну, свет можно рас-
сматривать как поток частиц – фотонов. Эти частицы не имеют массы покоя
и движутся со скоростью с. Энергия фотона Е зависит лишь от частоты света
υ и определяется выражением E = hυ , где h =6,62⋅10-34 Дж.⋅с - постоянная
Планка. Увеличение интенсивности светового излучения эквивалентно уве-
личению потока фотонов. При поглощении фотона в веществе его энергия
может быть передана электрону, связанному в атоме, молекуле, ионе или в
кристаллической решетке твердого тела (в соответствии с законами сохране-
ния энергии и импульса поглощение фотона свободными электронами не-
возможно). Если эта энергия превышает некоторое пороговое значение (так
называемую красную границу фотоэффекта), становится возможным тот или
иной вид фотоэффекта.
      Первым был обнаружен и исследован (конец XIX - начало XX века)
так называемый внешний фотоэффект - вырывание электронов с поверхно-