Учебно-методическое пособие к лабораторному практикуму по курсу «Методика преподавания физики в школе», страница 11

      После градуировки спектроскопа, наблюдая линейчатый спектр неизвестного вещества, можно для каждой новой спектральной линии по градуировочной кривой определить длину волны, а затем по справочнику узнать, спектру какого элемента принадлежат эти линии. Учащимся предлагают проградуировать спектроскоп по линиям спектра гелия, для которых длины волн должны быть взяты из справочника. Затем пронаблюдать спектры водорода и паров натрия и по градуировочной кривой определить длины волн наблюдаемых спектральных линий этих элементов. После выполнения работы сравнить полученные результаты с данными справочника.

Опыт 1.   Установка и градуировка спектроскопа

    Щель коллиматора у спектроскопа раздвигают приблизительно на 1 мм. Трубку со щелью выдвигают до отказа и направляют на окно (лучше на небо). Передвижением окуляра у зрительной трубы добиваются четкого изображения вертикальной нити и в дальнейшем трубу с окуляром больше не перемещают. Передвигают среднее колено зрительной трубы (со второй линзой объектива) и получают четкую верхнюю и нижнюю границы сплошного спектра.

    Микрометрическим винтом поворачивают зрительную трубу так, чтобы сплошной спектр был в поле зрения. Наблюдают сплошной спектр. Уменьшая постепенно щель коллиматора, добиваются видимости фраунгоферовых линий. Это удается только с таким спектроскопом, у которого щель весьма высокого качества. В этом случае при постепенном сближении пластин яркость спектра уменьшается и на фоне спектра возникает множество темных слабо выраженных вертикальных линий.

После этого собирают установку и переходят к градуировке спектроскопа по линиям спектра гелия.

    Спектральную трубку с гелием вставляют в держатель прибора для зажигания спектральных трубок; зажимы прибора через выключатель присоединяют к источнику постоянного тока напряжением около 6 В.  Щель коллиматора подводят вплотную к спектральной трубке и включают ток.

    Вращением головки микрометрического винта перемещают зрительную трубу, пока не обнаружат спектральные линии, совмещают одну из наиболее ярких линий (желтую) с нитью. Перемещением окуляра добиваются резкого изображения нити, а перемещением среднего колена зрительной трубы – резкого изображения спектральной лини. Подбирают ширину щели коллиматора так, чтобы спектральная линия была немного шире нити и последняя хорошо просматривалась на ее фоне.

     Далее вращают головку микрометрического винта и, отведя зрительную трубу в правое конечное положение, медленно поворачивают ее в обратном направлении, пока не появится крайняя (красная) спектральная линия. Совместив ее с нитью, записывают в таблицу показания микрометра и передвигают зрительную трубу до совмещения нити с каждой из последующих линий. Для каждой линии снимают показания микрометра и заносят в таблицу. 

 При отсчетах по микрометру следует иметь в виду, что головка микрометра разделена на 50 частей при шаге в 1 мм. Поэтому, чтобы выразить результат в сотых долях миллиметра, показания головки микроамперметра приходится удваивать.

      По полученным результатам измерений и соответствующим длинам волн, взятым из справочника, вычерчивают кривую зависимости между показаниями микрометра данного спектроскопа и длинам световых–волн, т.е. производят градуировку спектроскопа. С этой целью на листе миллиметровой бумаги размером 25х25 см наносят координатные оси и по оси ординат откладывают длины световых волн в нанометрах (масштаб: 2 нм в 1 мм сетки), а по оси абсцисс откладывают показания микрометра (масштаб: 0,05 мм по микрометру в 1 мм сетки). По точкам, полученным от пересечения координат, вычерчивают плавную кривую.