ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Внимание!
Схема установки и приложение по данным (длин волн) спектра ртути представлены на рабочем
месте.
Наблюдение спектральных линий и измерение их длин волн производится с помощью монохрома-
тора УМ-2 (спектрометра с относительно невысокой дисперсией и разрешающей силой). В качестве ис-
точника света 1 используются ртутная лампа и водородная трубка, размещаемые поочередно на оптиче-
ской скамье. Для лучшего освещения входной щели монохроматора между ней и источником нужно
поместить конденсор (собирающую линзу). При отсутствии конденсора следует просто придвинуть ис-
точник ближе к входной щели.
Схема установки состоит из трех основных частей: коллиматора 2 – 4, служащего для получения
параллельного пучка лучей, системы диспергирующих призм 5, разлагающей немонохроматический
свет в спектр, и зрительной трубы 6 – 8 для наблюдения спектра.
Свет от источника 1 проходит через конденсор 2 и освещает щель 3, которая расположена в фо-
кальной плоскости объектива 4 коллиматора. Из объектива параллельный пучок лучей направляется на
призму 5.
Если источник испускает немонохроматический свет, то поскольку лучи различных длин волн по-
разному преломляются в призме (явление дисперсии), произойдет разложение света на монохроматиче-
ские составляющие, соответствующие волнам определенной длины. Они соберутся в фокальной плос-
кости объектива 6 зрительной трубы в виде спектрального изображения щели 3, т.е. в виде отдельных
линий разного цвета. Спектр может наблюдаться через окуляр 8, при этом спектральные линии выво-
дятся (путем поворота призмы) на выходную щель 7 зрительной трубы.
Ширина входной щели регулируется микрометрическим винтом так, чтобы были видны даже сла-
бые линии спектра и, в то же время, наиболее яркие линии не резали глаз. В процессе измерений менять
ширину входной щели не рекомендуется.
Отсчетным устройством прибора является барабан, проградуированный в относительных единицах,
который механически соединен с системой диспергирующих призм. При повороте барабана на одно де-
ление (2°) система призм поворачивается на 20
II
(угловых секунд).
Ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления типа ДРШ является мощным источником излуче-
ния в видимой и ультрафиолетовой частях спектра. В данной работе она предназначена для градуиров-
ки монокроматора (длины волн основных линий спектра паров ртути считаются известными).
Водородная трубка содержит водород в молекулярном виде. При разряде вследствие диссоциации
появляются атомы водорода. Поэтому кроме характерных для атомарного водорода линий H
α
, H
β
и H
γ
могут быть видны более слабые по интенсивности и близко расположенные друг от друга линии моле-
кулярного водорода. Вместо водородной трубки может быть использована дейтериевая лампа, обла-
дающая аналогичным спектром.
Ход работы
Внимание!
Ознакомьтесь с описанием экспериментальной установки.
Задание 1.
1 Установите ртутную лампу на оптической скамье на расстоянии 20 … 30 см от входной щели
коллиматора и включите ее.
2 Отрегулируйте с помощью микрометрического винта ширину входной щели. При этом желтый
дублет линий спектра ртути должен быть четко виден.
3 Вращая рифленое регулировочное кольцо окуляра, получите резкое изображение вертикального
отсчетного индекса. При этом, в поле зрения окуляра, наряду со спектральными линиями, виден верти-
кально расположенный индекс в виде стрелки черного цвета, который совмещается при выполнении
работы со спектральной линией
4 После этого с помощью винта, расположенного на корпусе монохроматора, добейтесь резкого
изображения линий спектра и еще раз проверьте ширину входной щели.
