Изотопический сдвиг в спектре атомарного водорода, страница 2

Измерение изотопического сдвига осуществляется на экспериментальной установке, в которой используются три сменные лампы: водородная, дейтериевая и ртутно-гелиевая, а также спектральный прибор, дающий необходимое разрешение спектральных линий.

В качестве сменных ламп удобно использовать дуговые лампы типа ДВС-25, ДДС-30 и ДРГС-12. Они имеют одинаковую конструкцию и систему электропитания. Каждая из ламп представляет собой стеклянный баллон с впаянными внутрь электродами − катодом и анодом. Анод лампы имеет небольшое круглое отверстие посередине. Отверстие служит для вывода света из области разряда через окошко из увиолевого стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение. Лампы имеют нагреваемые термоэлектронные катоды, накал которых необходимо включать приблизительно за 1 минуту до подачи постоянного напряжения около 200 В между катодом и анодом. Лампы ДВС-25 и ДДС-30 наполнены, соответственно, протием и дейтерием при давлении 100 Тор, и в них возникает несамостоятельный дуговой разряд.

Плазма этого разряда создает достаточно мощное излучение со сплошным спектром в ультрафиолетовой области (λ≤ 350 нм), которое обусловлено радиационной рекомбинацией электронов и положительных ионов водорода. Кроме областей непрерывного спектра, наблюдаются также спектральные линии, соответствующие излучательным переходам между стационарными состояниями атомов и молекул. Возбуждение таких переходов происходит главным образом за счет электронных ударов. Поэтому спектр излучения ламп ДВС-25 и ДДС-30 в видимой области имеет большое число линий, среди которых отчетливо видны линии атомарного водорода и дейтерия.

Лампа ДРГС-12 имеет линейчатый спектр излучения, обусловленный квантовыми переходами в атомах ртути и гелия. Она служит для градуировки спектрального прибора по длинам волн. Длины волн спектра излучения этой лампы в области 400 – 600 нм представлены в табл. 4.1, где звездочками отмечены наиболее яркие линии. Для градуировки в красной области можно использовать неоновую лампу.

                                                                                            Таблица 4.1

λ, нм	Цвет	Элемент
587,56*	желтая	He
578,97*	желтая	Hg
576,96*	желтая	Hg
546,07*	зел.-желт.	Hg
501,57	зеленая	He
492,19	зеленая	He
491,60	зеленая	Hg
471,32	голубая	He
447,15	голубая	He
435,83* 434,75	синие	Hg
433,92	синяя	Hg
407,78*	фиолетовая	Hg
404,66*	фиолетовая	Hg

Лампы поочередно подключаются к специальному источнику питания, который обеспечивает накал катода переменным током до 3,5 А при напряжении 6,3 В и питание дугового разряда постоянным током 0,3 А при напряжении до 300 В.