Наблюдение сплошного и линейчатого спектров и определение длины волны спектральных линий (Лабораторная работа № 6)

Лабораторная работа № 6

Наблюдение сплошного и линейчатого спектров и определение

длины волны спектральных линий

Цель работы: ознакомиться с принципами работы спектроскопов, проградуировать монохроматор, определить газ по длинам волн его спектра.

Оборудование: монохроматор, лампа дневного света, пусковое устройство с газоразрядной трубкой.

При прохождении света через призму волны, имеющие разную частоту (длину волны), отклоняются на разные углы, и прошедший через призму свет разлагается в спектр. Описанное явление называется дисперсией света, а полученный спектр — дисперсионным. Причиной разложения белого света на отдельные цвета является зависимость показателя преломления стекла от частоты световой волны (см.  лабораторную работу № 1)

Рис. 6.1

Это явление впервые описал Исаак Ньютон в 1676 году, когда он  с помощью трёхгранной призмы разложил белый солнечный свет на цветовой спектр. Подобный спектр содержал все цвета за исключением пурпурного. Ньютон ставил свой опыт следующим образом (рис. 1).

Солнечный свет пропускался через узкую щель и падал на призму. В призме луч белого цвета расслаивался на отдельные спектральные цвета. Разложенный таким образом он направлялся затем на экран, где возникало изображение спектра. Непрерывная цветная лента начиналась с красного цвета и через оранжевый, жёлтый, зелёный, синий кончалась фиолетовым. Если это изображение затем пропускалось через собирающую линзу, то соединение всех цветов вновь давало белый цвет. Эти цвета получаются из солнечного луча с помощью преломления.

В зависимости от агрегатного состояния вещества возбуждённые атомы излучают два основных типа спектров: линейчатый и сплошной.  Линейчатый спектр состоит из отдельных узких цветных линий, расположенных на тёмном фоне. Длины волн этих линий строго определены для каждого химического элемента.  На этом  основан спектральный анализ, когда по спектру определяют присутствие того или иного элемента. Но линейчатый спектр дают  только отдельные атомы, поэтому для проведения спектрального анализа вещество испаряют — превращают в газ. В конденсированном состоянии (то есть в твёрдом и в жидком) любое