|
Элемент |
№ п.п. |
Цвет линии |
Длина волны, нм |
Интенсивность |
|
He |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
Красная Красная Красная Жёлтая Зелёная Зелёная Голубая Синяя Синяя Фиолетовая Фиолетовая |
728 706 668 587 501 492 471 447 439 412 403 |
Слабая Слабая Средняя Сильная Сильная Слабая Слабая Средняя Слабая Слабая Средняя |
|
Ne |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Красная Оранжевая Оранжевая Оранжевая Оранжевая Оранжевая Светло-жёлтая Зелёная Зелёная |
729 717 703 693 660 651(дв) 639(дв) 633(дв) 627 625 622(дв) 615(дв) 607 603 597 588 585 540 534(дв) |
Очень слабая Очень слабая Слабая Слабая Слабая Слаб. сред. Слаб. сред. Слаб. сред. Средняя Средняя Слаб. сред. Слаб. сред. Слабая Слабая Средняя Средняя Очень сильная Средняя Слабая |
|
Hg |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 |
Красная Красная Красная Оранжево-красная Оранжево-красная Жёлтая Жёлтая Жёлтая Жёлтая Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёная Зелёно-голубая Зелёно-голубая Голубая Голубая Голубая Сине-фиолетовая Сине-фиолетовая |
671 650 615 607 602 588 584 579 577 568 546 537 536 532 513 510 503 499 497 495 492 436 435 434 408 405 |
Средняя Слабая Сильная Слабая Слабая Слабая Слабая Очень сильная Очень сильная Слабая Очень сильная Очень слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Слабая Сильная сильная Сильная Очень сильная Слабая Слабая Сильная Очень сильная |
|
H |
1 2 3 4 |
Красная Зелёно-голубая Синяя Фиолетовая |
656 486 434 410 |
Сильная Средняя Слабая Слабая |
|
Na |
1 2 3 |
Жёлтая (дв.) Синяя Синяя |
589 450 439 |
Очень сильная Слабая Слабая |
Изучение характеристик спектральной призмы
с помощью гониометра
Цель работы: определение показателей преломления вещества стеклянной призмы для света различных длин волн, нахождение дисперсии вещества призмы и угловой дисперсии призмы.
Приборы и принадлежности: гониометр, газоразрядная ртутная лампа, блок питания лампы, трехгранная стеклянная призма.
Призма для спектрального разложения света была впервые использована Ньютоном. Спектральной призмой называется многогранник из прозрачного материала, обладающего достаточно большой дисперсией. Простейшей спектральной призмой является призма треугольного сечения с параллельными ребрами. При прохождении через призму луч света отклоняется к ее основанию в результате двукратного преломления на гранях призмы (рис. 1).
Угол q между преломляющими поверхностями призмы называется
преломляющим углом призмы. Угол между продолжениями падающего на призму и
вышедшего из нее лучей называется углом отклонения j. Если через призму проходит интегральный свет, то
углы отклонения j будут разными для различных монохроматических лучей. Это
обусловлено тем, что показатель преломления n материала призмы зависит
от длины волны l.
Дисперсию называют нормальной, если показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны и призма отклоняет коротковолновые лучи (фиолетовые) сильнее, чем длинноволновые (красные). Производная n по l называется дисперсией вещества, или дисперсией показателя преломления
D = 
(1)
В случае нормальной дисперсии dn/dl < 0.
Спектральные призмы используются в качестве диспергирующих устройств во многих спектральных приборах: в монохроматорах, спектрографах, спектрофотометрах и др. Призматические диспергирующие устройства могут также иметь форму сложного многогранника, либо могут состоять из комбинации нескольких призм. Материалом служит стекло различных марок, кварц, флюорит и др.
Для описания преломляющих свойств вещества, наряду с дисперсией показателя преломления D, используются также следующие характеристики:
· показатель преломления nD для желтой линии в спектре натрия (lD = 589,3 нм);
· средняя дисперсия
Dnср = nF - nC, (2)
где nF и nC - показатели преломления для голубой и для красной линии в спектре водорода
(lF = 486,1 нм, lC = 656,3 нм);
· коэффициент средней дисперсии, или число Аббе:
(3)
В табл. 1 приведены значения рассмотренных характеристик для некоторых оптических стекол.
Таблица 1
Характеристики некоторых оптических стекол
|
Сорт стекла |
nD |
nF-nC |
nF-nD |
k |
|
Боросиликатный крон, С-20 |
1,5100 |
0,00805 |
0,00565 |
63,4 |
|
Флинт, С-3 |
1,6242 |
0,01738 |
0,01242 |
35,9 |
Для более полной характеристики оптических материалов определяются показатели преломления для всего оптического спектра.
Формулы для расчета показателя преломления материала призмы.
В данной работе изучается стеклянная призма треугольного сечения. Для такой призмы показатель преломления легче определить, если рассматривать ход лучей при угле наименьшего отклонения jmin.
Установим связь между углом отклонения j, преломляющим углом призмы q и углами a1 и a2.
Так как j есть внешний угол треугольника ABC (рис. 1), то
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.