14-O. Badanie widm optycznych

ćwiczenie nr 14-O (optyka)
I Pracownia fizyczna
BADANIE WIDM OPTYCZNYCH
(WERSJA SKRÓCONA)
I Zagadnienia
1.
2.
3.
4.
Dyspersja światła.
Widma emisyjne i absorpcyjne – mechanizm powstawania.
Widmo atomu wodoru. Model Bohra.
Budowa monochromatora pryzmatycznego.
II Literatura
1.
2.
3.
4.
5.
H. Szydłowski, Pracownia fizyczna.
T. Dryński, Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki.
Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna tom V.
B. Jaworski i inni, Kurs fizyki tom III.
R. Resnick, D. Halliday, Fizyka.
III Wykonanie ćwiczenia
Cechowanie monochromatora
1. Zamontować w statywie rurkę Plückera wypełnioną neonem. Ustawić pokrętło autotransformatora
w pozycji U ≤ 50 V.
2. Pokrętłem monochromatora doprowadzić do pokrycia się kolca i linii widmowych widocznych
w polu widzenia lunety. Odczytać i zapisać w tablicy odpowiadającą tej linii wartość na skali (D).
Pomiary wykonać dla wszystkich linii podanych w tablicy.
3. Pomiary powtórzyć dla rurki wypełnionej helem oraz wodorem.
4. Na podstawie uzyskanych wyników dla Ne i He oraz podanej wartości dla linii rtęci wykreślić
krzywą dyspersji monochromatora D = f(λ).
W celu wykonania wykresu w trakcie zajęć należy zaopatrzyć się
w papier milimetrowy, ołówek i linijkę
5. Z krzywej dyspersji wyznaczyć długość fali λ dla linii wodoru Hα i Hβ.
6. Porównać otrzymane wyniki z wartościami dostępnymi w tablicach własności fizycznych.
Badanie absorpcji
1. Oświetlić szczelinę monochromatora światłem białym i wyznaczyć długo- i krótkofalową granicę
widma.
2. Pomiary powtórzyć dla wodnego roztworu fluoresceiny i nadmanganianu potasu.
3. Korzystając z krzywej dyspersji odczytać długości fal λ zaabsorbowane przez badane roztwory.
-1-
Imię i Nazwisko: .....................................
I Pracownia fizyczna
Rok i Kierunek:.......................................
ćwiczenie nr 14-O (optyka)
BADANIE WIDM OPTYCZNYCH
λ [nm]
Rodzaj linii
barwa
położenie na skali D
Linie neonu
Intensywna żółta
I w lewo od intensywnej żółtej
II w lewo od intensywnej żółtej
III w lewo od intensywnej żółtej
IV w lewo od intensywnej żółtej
V w lewo od intensywnej żółtej
VII w lewo od intensywnej żółtej
VIII w lewo od intensywnej żółtej
X w lewo od intensywnej żółtej
XII w lewo od intensywnej żółtej
XIII w lewo od intensywnej żółtej
XIV w lewo od intensywnej żółtej
XVII w lewo od intensywnej żółtej
XVIII w lewo od intensywnej żółtej
intensywna zielona
(III w prawo od intensywnej żółtej)
Dwie blisko położone zielone w prawo od
intensywnej żółtej
585,2
588,1
594,1
597,5
603,0
607,4
614,6
616,4
626,6
633,4
638,2
640,2
659,9
668,4
żółta
żółta
żółta
żółta
żółta
żółta
pomarańczowa
pomarańczowa
pomarańczowa
czerwona
czerwona
czerwona
czerwona
czerwona
540,0
zielona
534,3
534,1
zielona
zielona
Linie helu
Intensywna
I na lewo
Trzy słabo widoczne linie
na lewo od I
Najbardziej intensywna linia
Intensywna
Linia rtęci
Długość fali
linii wodoru
Hα
Hβ
Odczytana na skali przyrządu
447,7
471,3
492,2
501,6
504,8
587,6
667,8
fioletowa
zielona
zielona
zielona
żółta
czerwona
435,8
fioletowa
Długość fali (odczytana z krzywej
dyspersji)
61,2
Wartość tablicowa
Błąd pomiaru
δλ
Granica widma
krótkofalowa
Wart. na skali
Dług. fali
długofalowa
Wart. na skali
Dług. fali
światło białe
roztwór fluoresceiny
roztwór nadmanganianu
potasu
1 pasmo
2 pasmo
Wnioski
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………
-2-