Спектральный анализ в физике конденсированного состояния: Лабораторный практикум, страница 6

1.  Градуировка шкалы барабана УМ-2. Градуировка производится для того, чтобы выразить показания шкалы барабана в длинах волн. Для градуировки используется ртутная лампа, спектр которой хорошо изучен.

1.1.Включить источник освещения в сеть через блок питания. (Положение источника на рельсе прибора, а также положение конденсатора не менять!).

1.2.Поворачивая барабан, посмотреть через окуляр весь спектр от фиолетовых до красных линий. При правильном положении ртутной лампы все лампы должны быть ровно и ярко освещены.

1.3.Последовательно совмещая с индексом линии спектра, описание которых дано в таблице, сделать отсчеты по барабану монохроматора. Всего должно быть 6 линий. Затем измерения повторить в обратном порядке, а затем снова в прямом.

1.4.По полученным значениям вычислить средний отсчет по барабану для каждой спектральной линии.

1.5.Взяв из таблицы значения длин волн, построить градуировочный график на миллиметровой бумаге. По оси ординат откладывают углы φ, отсчитанные по барабану, по оси абсцисс – соответствующие длины волн.

1.6.Градуировочный график должен представлять собой плавную кривую. Эту кривую строят при помощи лекала карандашом.

1.7.Вычислить доверительный интервал (ошибку) Δλ для значений λ, отложить его на графике.

Таблица 1 - Таблица значений длин волн [2]

2.  Определение дисперсии монохроматора УМ-2. В данной работе определяется линейная дисперсия для следующих участков спектра: 750; 700; 650; 600; 500; 450; 400 нм.

2.1.Для этого величины β и L вычисляются по формулам:

; .

Величина dλ во всех случаях берется по указанию преподавателя; соответствующее значение dφ , берется по градуировочному графику. При этом следует учесть цену деления барабана: 2⁰ по барабану соответствует 20" поворота призмы.

Для вычисления линейной дисперсии необходимо значение угловой дисперсии перевести в радианы на нанометры и умножить на фокусное расстояние зрительной трубы ().

2.2.По полученным данным строится график зависимости линейной дисперсии от длины волны.

2.3.Определить погрешности измерений.

Правила техники безопасности

1.  При работе с источником излучения избегать прямого попадания света в глаза, так как ртутная лампа излучает ультрафиолетовые лучи.

2.  Осторожно обращаться с блоком питания лампы:

а)  Включать строго в соответствии с инструкцией;

б)  Не трогать тумблеров и переключателей, не имеющих отношения к данной работе;

в)  В случае неисправности немедленно обратиться к преподавателю или лаборанту.

3.  Бережно и аккуратно обращаться с оптической частью прибора.

4.  Не трогать микровинт, регулирующий ширину входной щели.

5.  По окончании работы выключить источник света и осветительные элементы монохроматора.

Контрольные вопросы для допуска к работе

1.  Сформулировать цель работы.

2.  Записать основные расчетные формулы.

3.  Каково основное назначение призменной системы спектрального аппарата?

4.  В какой последовательности будете выполнять работу? Какие измерения необходимо сделать?

Контрольные вопросы для защиты работы

1.  Что такое дисперсия света?

2.  Как зависит показатель преломления от длины волны в случае нормальной дисперсии? Вывести формулу (1).

3.  Какие характеристики призмы (спектрального аппарата) Вы знаете?

4.  Что такое дисперсия призмы?