Ознакомление с содержанием темы школьного курса физики 11 класса "Квантовая физика". Выполнение демонстрационных опытов "Получение спектральных цветов и их сложение", "Внешний фотоэффект", страница 3

Чтобы показать зависимость длины спектра от рода вещества призмы (при одном и том же преломляющем угле), опыт продолжают со второй призмой такого же размера, но из кронгласа. Эту призму устанавливают на первую так, чтобы их плоскости и ребра совпали, а пучок света из объектива попадал на обе призмы. При этом на экране получаются одновременно два спектра, которые удобно сравнивать: спектр от призмы из флинтгласа оказывается более растянутым.

Сплошной спектр получается значительно ярче и отчетливее, если пользоваться призмой прямого зрения. В этом случае экран устанавливают не в стороне от проекционно­го аппарата, а на продолжении главной оптической оси конденсора и объектива. В осталь­ном подготовка установки для получения спектра с призмой пряного зрения не отличается от описанной выше. Разумеется, учащимся надо кратко рассказать об устройстве призмы прямого зрения и по чертежу пояснить ход крайних пучков видимого спектра (красного и фиолетового) (рис. 3). При этом можно указать, что в такой призме углы а, и а2 и по­казатели преломления n1 и п2 подобраны так, чтобы один из цветных пучков выходил из призмы по направлению падающего пучка, а дисперсия получалась бы по возможности бо­лее значительной.

Если в школе нет демонстрационной призмы прямого зрения, можно воспользовать­ся небольшой призмой из лабораторного спектроскопа прямого зрения. Призма легко вынимается. Для проведения опытов ее надо укрепить в деревянной или картонной оправе с ширмой, которая бы перекрывала выходное отверстие объектива проекционного аппарата.


Сложение спектральных цветов.

Прибор для сложения спектральных цветов (рис. 4) состоит из десяти узких плоских зеркальных пластинок, расположенных почти вплотную друг к другу. Пластинки укреплены на металлических осях с головками вверху 2. Оси с зеркальными пластинками встав­лены вертикально в металлическую рамку 3 с опорным стержнем 4, предназначенным для закрепления в муфге штатива. За головки, имеющие накатку, каждое зеркальце можно по­ворачивать от руки вокруг вертикальной оси на требуемый угол.

Внизу рамки под зеркалами укреплен узкий белый экран 5, который служит для контроля за размещением спектра на зерка­лах во время демонстрации опыта. Этот экран помогает быстро определить место расположения прибора по отношению к проек­ционному аппарату.

Получив с помощью проекционного аппарата и призмы яркий и четкий сплошной спектр на переносном экране, поме­щают за призмой описанный выше прибор (рис. 5).

Расстояние от прибора до призмы подбирают таким, чтобы весь спектр (от красных до фиолетовых лучей) попадал на зеркала прибора.

Вследствие отражения пучков от зеркал прибора на экране, перемещенном теперь в новое положение, получаются отдельные одноцветные полосы. Не меняя установки, осторожно поворачиваютза головки зеркала так, чтобы все отраженные к экрану цветные пучки света собра­лись в одну узкую полоску. Цвета спектра, накладываясь один на другой, дадут на экране белый цвет, близкий к тому, какой дает источник света.


Поочередно накладывая на экране цветные полосы друг на друга, можно демонстри­ровать смешение двух или нескольких отдельных цветов, например желтого с синим (по­лучается зеленый), красного с зеленым (получается оранжевый) и т, д.

Собирая на экране в одну полоску все цвета спектра, кроме одного, например крас­ного, получают сравнительно яркую зелено-голубую полоску. Рядом с ней помещают крас­ную. Обращают внимание на то, что эти цвета являются дополнительными: при наложении их друг на друга получается белый цвет.

Таким же приемом показывают образование еще нескольких других пар дополни­тельных цветов.

ОПЫТ№2

ПОЛУЧЕНИЕ НА ЭКРАНЕ ЛИНЕЙЧАТОГО СПЕКТРА.

(ознакомится с методикой проведения опыта)

Оборудование: проекционный аппарат с дуговой лампой, осветитель с ртутно-кварцевой лампой,.3) угли для дуговой лампы длиной 15-20 см - один сплошной и два на­чиненных солями металлов, дисперсионная призма прямого зрения или трехгранная, сетка с асбестом.

1. Наиболее простая и удобная установка для наблюдения та экране, линейчатого спектра испускания получается с применением ртутной лампы. В этом случае вся подго­товка установки проводится так же, как и для получения сплошного спектра, только вместо осветителя с лампой накаливания устанавливают на оптической скамье проекционного ап­парата осветитель с ртутно-кварцевой лампой.