Оптика лабораторный практикум Пермь 2004 удк 53 (07): 378 оптика: лабораторный практикум
Скачать 1.15 Mb.
|
Выполнение работы 1. Ознакомиться с имеющимися на лабораторном столе приборами. 2. Снять вольт – амперную характеристику вакуумного фотоэлемента (СЦВ-4):  2.1. Поместив фотоэлемент СЦВ-4 на оптическую скамью, собрать электрическую цепь по рис. 8.4. 2.2. Подать напряжение сети на выпрямитель и источник света. Изменяя напряжение U, подаваемое на фотоэлемент, от 0 до 120-150 В, снять зависимость (7-10 точек) силы фототока Iф от напряжения для двух расстояний r1 и r2 фотоэлемента от источника света. Результаты измерений занести в табл. 8.1. Таблица 8.1
П р и м е ч а н и е. Расстояния r1 и r2 необходимо подбирать такими, чтобы шкала миллиамперметра использовалась как можно полнее. Фототок можно измерять в относительных единицах (в делениях шкалы прибора). 2.3. По измеренным данным построить графики Iф = f (U). 3. Снять люкс - амперную характеристику. 3.1. При постоянном напряжении (U = cоnst) снять зависимость силы фототока Iф от освещенности Е фотоэлемента. Так как освещенность обратно пропорциональна квадрату расстояния r  , то изменять ее можно путем изменения r. Результаты измерений занести в табл. 8.2.Таблица 8.2
П р и м е ч а н и е. U = сonst должно быть подобрано так, чтобы r можно было менять в широком пределе. 3.2. По данным табл. 8.2 построить график Iф = f (E) = f (1 / r2). 4. Снять характеристики фотосопротивления. 4.1. Выключить выпрямитель. На место фотоэлемента подключить в цепь фотосопротивление, установив его на оптическую скамью. По аналогии с п.п. 2,3 снять одну вольт - амперную и одну люкс - амперную кривые для фотосопротивления. Результаты занести в таблицы, аналогичные табл. 8.1 и 8.2. 4.2. По измеренным данным построить графики Iф= f (U), Iф =f (E). КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Понятие о квантовых свойствах света. Энергия кванта света. 2. Явление внешнего фотоэффекта и его закономерности. 3. Внутренний фотоэффект и его объяснение на основе зонной теории строения вещества. 4. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта, его физический смысл. 5. “Красная граница” фотоэффекта. 6. Объяснение закономерностей фотоэффекта на основе квантовой природы света 7. Вольт - амперные и люкс - амперные характеристики вакуумного и газонаполненного фотоэлементов. 8. Зависимость тока насыщения фотоэлементов от освещенности. 9. Задерживающая разность потенциалов и ее связь с кинетической энергией электрона, вылетевшего из катода в результате фотоэффекта. 10. Зависимость проводимости фотосопротивления от освещенности. 11. Вольт - амперная и люкс - амперная характеристики фотосопротивления. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СТЕФАНА - БОЛЬЦМАНА С ПОМОЩЬЮ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА Цель работы: познакомиться с одним из методов определения постоянной Стефана - Больцмана. Приборы и принадлежности: источник излучения (пластинка никеля), автотрансформатор, трансформаторы напряжения и тока, ваттметр, фотоэлектрический пирометр с усилителем и милливольтметром, термометр. Сведения из теории Все тела при любой температуре излучают электромагнитные волны. Это излучение называется тепловым. Твердые и жидкие тела дают сплошной спектр излучения (в спектре присутствуют длины волн от 0 до ). Однако доля энергии, приходящаяся на различные участки спектра, не одинакова и зависит от температуры излучающего тела. При Т = 900 ... 1000 К наибольшая энергия приходится на инфракрасную и красную части спектра (красное каление). При дальнейшем нагревании доля энергии, приходящаяся на видимую часть спектра, возрастает, и свечение становится белым. Количественной характеристикой распределения энергии излучения по спектру служит величина, называемая спектральной плотностью энергетической светимости, - rT. Спектральная плотность энергетической светимости (излучательная способность тела) - это энергия, излучаемая единицей поверхности тела в одну секунду и приходящаяся на единичный интервал длин волн вблизи данной длины волны  где dФ,Тпоток, излучаемый с площади ds и приходящийся на интервал длин волн d. Общая энергия, т.е. энергия, приходящаяся на весь диапазон длин волн, излучаемая единицей площади за 1 с, называется энергетической светимостью тела RT  . (9.2)В явлениях, связанных с тепловым излучением тел, большое значение имеют законы, относящиеся к так называемым абсолютно черным телам. Абсолютно черным называется тело, которое полностью поглощает падающие на него лучи (никаких лучей не отражает). В природе нет абсолютно черных тел, но тела, близкие к ним по своим свойствам, можно себе представить. Для абсолютно черного тела, поглощательная способность равна 1 для всех длин волн (поглощательная способность тела аэто отношение энергии, поглощенной телом, ко всей падающей на него энергии):  .Для реальных тел а <1. Между излучательной и поглощательной способностями любого тела имеется определенная связь, устанавливаемая законом Кирхгофа: отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности не зависит от природы тела. Оно является одной и той же функцией длины волны и температуры и равно излучательной способности абсолютно черного тела:  , (9.3)где r,T - излучательная способность абсолютно черного тела. Закон Кирхгофа, таким образом, утверждает, что чем меньше поглощательная способность тела в данном интервале волн, тем меньше его излучательная способность в этом интервале при данной температуре. Одной из важных количественных закономерностей, касающихся излучения абсолютно черного тела, является закон Стефана - Больцмана: энергетическая светимость абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре этого тела в четвертой степени: R = где = 5,67108 Вт/(м2 К4)постоянная Стефана - Больцмана. Для реальных тел энергетическая светимость тоже пропорциональна абсолютной температуре этого тела в четвертой степени, но коэффициент пропорциональности здесь иной: R = К Величину К называют степенью черноты тела. Эта безразмерная величина равна отношению энергетических светимостей данного тела и абсолютно черного тела при одной и той же температуре:  . Степень черноты К зависит от температуры тела, его материала и состояния поверхности. Значения К лежат в интервале между 0 и 1. Описание метода и установки Определение постоянной Стефана - Больцмана в нашем случае производится из следующих соображений. Энергия, излучаемая в 1 секунду единицей поверхности реального тела, находящегося при температуре T, в окружающую среду, имеющую температуру T0, равна  . (9.6)Таким образом, если К задано, то для определения достаточно измерить R', T0 и T. Если излучающее тело в виде, например, никелевой пластинки нагревать путем пропускания через нее электрического тока, то R' можно определить по мощности этого тока. Считая, что все выделяющееся в пластине тепло теряется излучением, можно записать  , (9.7)где I - сила тока, проходящего через пластинку; U - падение напряжения на пластинке; S - площадь поверхности пластинки (пластинка излучает в обе стороны). Сравнивая выражения (9.6) и (9.7), получим  или  , (9.8)где P = IU - мощность тока. По этой формуле и определяют постоянную Стефана - Больцмана.  Схема включения никелевой пластинки в цепь показана на рис.9.1. Напряжение в 220 В от городской сети подается на автотрасформатор (ЛАТР). С автотрансформатора напряжение поступает на первичную обмотку силового понижающего трансформатора (СТ), во вторичную обмотку которого включена никелевая пластинка. Тепловая мощность, выделяемая пластинкой, оценивается по мощности потребляемого тока. Мощность тока определяется ваттметром W. Так как сила тока, идущего через пластинку, велика, а падение напряжения на пластинке мало, то токовая обмотка и обмотка напряжения ваттметра подключаются соответственно через измерительные трансформаторы тока (ИТТ) и напряжения (ИТН). Коэффициенты трансформации ИТТ и ИТН подобраны таким образом, что одно деление шкалы ваттметра соответствует 1 Вт.  Измерение температуры тела (пластинки) производится при помощи фотоэлектрического пирометра, схема которого показана на рис. 9.2. Здесь 1 – защитное стекло, 2 - корпус, 3 - диафрагма, 4 – фотодиод, 5 - усилитель, 6 –измерительный прибор (mА). Основным элементом данного пирометра является фотодиод, который играет роль датчика, преобразующего световой сигнал в электрический. Фотодиод представляет собой систему из двух полупроводников с разными типами проводимости, с наличием n-p-перехода. При освещении n-полупроводника в его объеме освобождаются электроны, которые диффундируют в p-полупроводник. В результате между n и p частями возникает разность потенциалов, пропорциональная интенсивности падающего света. В данной установке на фотодиод падает излучение, даваемое нагретой пластинкой. Так как энергия излучения зависит от температуры пластинки, а сигнал на фотодиоде - от падающей на него энергии излучения, то по сигналу фотодиода можно судить о температуре пластинки. Разность потенциалов с фотодиода подается на усилитель, а с него - на измерительный прибор. Пирометр был предварительно проградуирован по термопаре. Выполнение работы 1. Ознакомиться с установкой, состоящей из двух частей: для нагревания пластинки и для измерения ее температуры (пирометра). Обратить внимание на шкалы измерительных приборов, положение стрелок, положение указателя трансформаторов (последнее должно быть на нуле). 2. На усилитель подать напряжение 220 В и прогреть усилитель в течение 10-15 минут. П р и м е ч а н и е: стрелка измерительного прибора отклонится влево от нулевого деления. Это связано со спецификой электрической схемы усилителя. Переводить стрелку на “нуль” корректором прибора не следует, так как отклонение стрелки влево учтено при градуировке прибора. 3. Подать напряжение 220 В на установку для нагревания пластины. Медленно вращая ручку автотрансформатора в ту или иную сторону (при этом изменяется напряжение на пластине), визуально убедиться, что яркость свечения пластины изменяется. 4. Измерить не менее 5 раз температуру пластины (показания милливольтметра) при разных мощностях тока (показателя ваттметра). Начинать лучше с высоких температур (мощность 15-17 Вт), уменьшая затем мощность каждый раз на 1-2 Вт. Одновременно необходимо измерить по термометру температуру окружающей среды. Результаты занести в табл. 9.1. Таблица 9.1
5. По прилагаемому градуировочному графику и показаниям милливольтметра выразить измеренные в п.4 температуры в градусах Цельсия и Кельвина. Результаты занести в табл. 9.1. 6. По формуле (9.8) вычислить для каждого измерения постоянную Найти ее среднее значение. Дополнительные данные. 1. В интервале температур проведения опыта среднее значение К= 0,6.
3. Имеющая место некоторая неравномерность излучения по поверхности, а также тепловые потери теплопроводностью в работе не учитываются. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
5. Фотодиод. Устройство и принцип действия. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ СТЕФАНА - БОЛЬЦМАНА С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА С ИСЧЕЗАЮЩЕЙ НИТЬЮ Цель работы: познакомиться с одним из методов определения постоянной Стефана - Больцмана. Приборы и принадлежности: источник излучения (пластинка никеля), автотрансформатор, трансформаторы напряжения и тока, ваттметр, пирометр с исчезающей нитью ЛОП-72, термометр. П р и м е ч а н и е: теоретические сведения и описание установки приведены в работе № 9. Отличие этой работы от работы № 9 состоит в том, что температура тела (никелевой пластинки) определяется с помощью пирометра с исчезающей нитью ЛОП-72. Оптическая схема и конструкция пирометра ЛОП-72  Работа пирометра основана на измерении квазимонохроматической яркости излучения нагретого объекта путем уравнивания ее с яркостью эталона. В качестве эталона яркости используется пирометрическая лампа, для которой задана зависимость температуры нити от тока, протекающего по ней. Изображение источника излучения, температуру которого хотят измерить, с помощью объектива проецируется в плоскости нити пирометрической лампы. Наблюдатель, смотрящий в окулярный микроскоп, видит нить пирометрической лампы на фоне изображения источника излучения. Изменяя силу тока в пирометрической лампе, уравнивают яркость нити лампы с яркостью измеряемого объекта. Температура объекта определяется согласно “Свидетельству о государственной поверке” по величине тока, протекающего по нити пирометрической лампы в момент уравнивания яркостей нити и изображения источника излучения (никелевой пластинки). Оптическая схема пирометра приведена на рис.10.1. В оптическую схему пирометра входят объектив 2, микроскоп 6, являющийся окуляром пирометра, пирометрическая лампа 4, светофильтры 5, поглотители 1, 3. Микроскоп обеспечивает четкую видимость нити пирометрической лампы. Для устранения влияния отраженного света при фотометрировании баллон пирометрической лампы изготовлен со скошенными торцами. Дугообразная вольфрамовая нить лампы диаметром 100 мкм с одной стороны ошлифована на половину диаметра. Нить лампы ошлифованной стороной обращена к микроскопу (наблюдателю). Поглощающие стекла 1 и 3 предназначены для расширения диапазона измеряемых температур. Красные светофильтры служат для монохроматизации светового потока.  Общий вид пирометра показан на рис. 10.2. Пирометр оптический ЛОП-72 представляет собой телескоп, состоящий из объектива 7 и окулярного микроскопа 11, оправы которых закреплены в корпусе пирометра. В верхней части оптической системы размещены: лампа пирометрическая 9, сектор со светофильтрами 10, сектор с поглощающими стеклами 8 и реостат с секциями грубой регулировки 13 и тонкой регулировки 12, имеющими плавный ход. Для реостата указано направление вращения ручек, соответствующее увеличению тока пирометрической лампы. Реостат позволяет установить ток в интервале от 0,3 до 0,6 А с точностью 10 мкА, при напряжении источника в пределах от 4 до 6 В. Поворотом ручки 1 оптическая система пирометра перемещается в вертикальном направлении в пределах 100 мм, а ручкой 5 фиксируется в выбранном положении. При необходимости поворота в горизонтальной плоскости или наклона пирометра следует ослабить ручку 4 и вручную повернуть или наклонить оптическую систему пирометра, после чего зафиксировать выбранное положение. Конструкция пирометра обеспечивает поворот оптической системы на угол 3600 и наклон его на угол 150. Подставка пирометра 14 имеет опоры, позволяющие плавно наклонять оптическую ось прибора в пределах 30. Для получения четкого изображения объектов, расположенных на различных расстояниях от прибора, путем вращения наружного кольца 7 объектив пирометра перемещается вдоль оптической оси. Перемещение окуляра микроскопа 11 вдоль оптической оси обеспечивает необходимую диоптрийную наводку. Пирометр имеет пирометрическую лампу 9, которая закреплена в патроне. Для расширения температурной шкалы пирометр снабжен сектором 8 с поглощающими стеклами и съемным поглотителем 6. С помощью ручки 12 поворотный механизм сектора поглотителей 8 обеспечивает введение нужных стекол в поле зрения окуляра микроскопа. Для монохроматизации светового потока используется сектор 10 со светофильтрами. С помощью ручки 3 поворотный механизм сектора 10 обеспечивает введение соответствующих светофильтров в поле зрения окуляра микроскопа. Работа с пирометром ЛОП-72 Для измерения температуры светящегося объекта пирометром ЛОП-72 необходимо следующее. 1. Установить прибор перед измеряемым объектом на расстоянии 700 - 1000 мм. 2. Снять защитные крышки (если они имеются) с объектива и окуляра. 3. Убедиться в том, что источник стабилизированного напряжения 2 и измерительный прибор 1 подключен к пирометру согласно измерительной схеме (рис. 10.3).  4. Увеличением тока в цепи при помощи реостата (рукоятка 13, см. рис.10.2) обеспечить видимое свечение нити лампы. 5. Добиться четкого изображения нити лампы перемещением окуляра микроскопа. Вершина нити пирометрической лампы должна находиться в центре поля зрения окуляра. 6. Установить сектор светофильтров 10 (см. рис. 10.2) в положение 1, а сектор поглотителей 8 – в положение 2. 7. Наводку пирометра на исследуемый объект произвести следующим образом: a) ослабить ручку 4 (см. рис. 10.2) и навести оптическую систему 6 (см. рис. 10.1) на объект, температуру которого необходимо измерить (в нашей работе никелевую пластинку), ручкой 4 зафиксировать выбранное положение; б) вращением кольца 7 добиться четкого изображения исследуемого объекта в поле зрения окуляра. При этом изображения объекта и нити пирометрической лампы, полученные с помощью перемещения окуляра микроскопа 11, должны быть одинаково четкими. 8. Добиться исчезновения рабочего участка нити на фоне изображения объекта измерения (произвести фотометрирование), регулируя накал нити пирометрической лампы с помощью реостатов грубой и тонкой регулировки. К моменту уравнивания яркостей подходить то со стороны большей, то со стороны меньшей яркости пирометрической лампы (по отношению к яркости объекта). 9. Измерить силу тока, протекающего по нити лампы. 10. После окончания измерений реостат установить в крайнее левое положение, отключить источник питания. Оптическую систему закрыть крышками. Выполнение работы 1. У отключенной от сети лабораторной установки снять защитный кожух и ознакомиться с основными узлами электрической схемы нагрева никелевой пластины. Записать температуру окружающей среды Т0. 2. После ознакомления с электрической схемой питания никелевой пластины закрыть ее защитным кожухом. 3. Убедившись, что рукоятка регулировки напряжения ЛАТРа стоит на минимуме, подать на автотрансформатор напряжение 220 В от сети. 4. Увеличивая (следя за показаниями ваттметра) потребляемую пластиной мощность от N1 до N2, где N - число делений ваттметра, разогреть пластину. Сделать первый замер. Установить пределы ваттметра: U =150 B, I = 5 A. При этом цена делений шкалы ваттметра равна 5 Вт. Мощность вычисляется по формуле  ,где КТР - коэффициент трансформации установки. Пределы числа делений шкалы ваттметра N1 (нижний предел) и N2 (верхний предел) для каждой установки задаются преподавателем либо лаборантом (или указываются в приложении к установке).
Таблица 10.1
6. Пользуясь градуировочной кривой, определить значение температуры пластинки Т и рассчитать соответствующие значения постоянной Стефана - Больцмана  (см. работу 9). Степень черноты К и площадь пластинки S должны быть заданы.7. По результатам вычислений определить среднее значение < >. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 11 ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙЧАТЫХ СПЕКТРОВ ИСПУСКАНИЯ С ПОМОЩЬЮ МОНОХРОМАТОРА УМ-2 Цель работы: познакомиться с устройством монохроматора УМ-2 и использованием его для определения длины волны спектральных линий. Приборы и принадлежности: монохроматор УМ-2, конденсор, ртутная лампа с источником питания, неоновая лампа, лазер. Сведения из теории Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся, т.е. излучают электромагнитные волны в видимой области спектра. Излучение, обусловленное нагреванием, называется тепловым. Тепловое излучение является самым распространенным в природе (все тела, имеющие температуру больше 0 К, излучают). Осуществляется тепловое излучение за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества. Но свечение вещества, в частности газа, может быть вызвано и другими способами. Например, электрическим разрядом в газах при низком давлении, когда взаимодействия атомов нет, а излучение происходит за счет подводимой электрической энергии. Пропуская излучение какого-либо тела через прибор, осуществляющий его разложение в спектр, можно судить по характеру спектра о присутствии в излучении той или иной длины волны, а также оценивать распределение энергии по участкам спектра. Спектры, полученные таким образом, называются спектрами испускания. Пары и газы, находящиеся в атомарном состоянии, при нагревании или электрическом разряде дают линейчатые спектры испускания, состоящие из относительно узких “линий” т.е. узких частотных интервалов. Каждое вещество (газ) имеет свой, только ему присущий спектр (количество линий и их длины волн). Так, водород в видимой области спектра имеет четыре линии, ртуть - десять и т.д. Пары, образованные из молекул (молекулярный газ), дают полосчатый спектр: линии излучения представляют собой широкие полосы сложного строения. Твердые тела при нагревании дают сплошной спектр с неравномерным распределением энергии по длинам волн (по частотам). Линейчатые спектры многих газов можно разделить на группы -серии, в каждой из которых длины волн (частоты) вычисляются по одной сравнительно простой формуле. Так, швейцарский физик Бальмер показал, что частоты линий водорода видимой и ближайшей ультрафиолетовой частей спектра могут быть вычислены по формуле  , (11.1)где R - некоторая постоянная, называемая постоянной Ридберга (R = =3,289851015 c-1), а n = 3, 4, 5... Аналогичные формулы были получены и для других серий. Оказалось, что все шесть серий спектра водорода могут быть представлены одной формулой - обобщенной формулой Бальмера:  , (11.2)где k в зависимости от серии имеет значения 1,2,3,4, ...; n - целое число, принимающее значение в каждой серии, начиная с k+1, т.е. n = k+1, k+2, k+3,... . Закономерности положения линий в атомарных спектрах могут быть объяснены только на основе квантовых представлений, базирующихся на постулатах Бора. 1. Атомы могут длительное время находиться в так называемых стационарных состояниях, когда, несмотря на происходящее в них ускоренное движение электронов, атомы не излучают и не поглощают энергию. Стационарные состояния характеризуются дискретным рядом значений энергии E1, E2, ... Eк , ... En ,...
L = m v r = n h / 2 (11.3) где m - масса электрона; v - его скорость; r - радиус орбиты электрона; n = 1,2,3 ...; h - постоянная Планка. 3. Атомы излучают (поглощают) свет при переходе из одного стационарного состояния в другое. Излучение при этом переходе монохроматично, его частота определяется из условия h = En - Ek , (11.4) где En и Ek - энергии атома в рассматриваемых состояниях. Теория Бора применима и к водородоподобным атомам, состоящим из ядра с зарядом Zе и одного электрона, вращающегося вокруг него (ионы Не+, Li++ и др.). На основании постулатов Бора можно вычислить для атомов водорода и водородоподобных атомов следующее: а) радиус орбиты r и скорость электрона v в стационарных состояниях:  , (11.5)где m, e - масса и заряд электрона; Z - порядковый номер элемента в таблице Менделеева; - электрическая поcтоянная, n = 1, 2, 3, ...; б) энергию атома:  ; (11.6)в) частоту, излучаемую атомом при переходе из состояния n в состояние k:  , (11.7) что совпадает с эмпирической формулой (11.2), причем для Z = 1 величина  и есть постоянная Ридберга. Формула (11.2) позволяет изобразить графически энергетические уровни атома водорода (горизонтальные линии на рис. 11.1). Стрелками указаны переходы атома водорода, соответствующие излучению различных спектральных линий. Из рисунка видно, что спектральные линии, относящиеся к определенной серии, связаны с переходом атома на данный энергетический уровень с различных более высоких уровней. Монохроматор УМ-2 Универсальный монохроматор УМ-2 - это оптический прибор, предназначенный для различных спектральных исследований в диапазоне длин волн от 380 до 1000 нм. Оптическая схема прибора изображена на рис.11.2, его общий вид показан на рис.11.3. Свет от источника 7 (рис.11.2), пройдя ч  ерез конденсор 6, падает на входную щель 5 монохроматора. Объектив 4 делает пучок света параллельным (щель 5 располагается в передней фокальной плоскости объектива 4). Далее свет падает на переднюю грань дисперсионной призмы 3. Так как свет разной длины волны отклоняется призмой на разные углы (дисперсия), то из призмы свет разных длин волн выходит по различным направлениям. Лучи, направленные вдоль оси объектива 2, собираются в его фокальной плоскости, в которой находится выходная щель 1 монохроматора. При вращении призмы 3 (вокруг оси, перпендикулярной плоскости рисунка, см. рис.11.2) линии спектра будут смещаться относительно щели 1, и, таким образом, легко добиться того, чтобы выделялась та или иная линия.  Конструктивно монохроматор можно разделить на три части (см. рис.11.3): коллиматор, призменный столик с поворотным механизмом и выходную трубу. Коллиматор состоит из входной щели 5, объектива 4 (см. рис.11.2), затвора 8 (см. рис. 11.3). Ширина входной щели может изменяться от 0 до 4 мм посредством микрометрического винта 7 (см. рис.11.3). При этом изменяется интенсивность прошедшего света и ширина спектральных линий. Затвор 8 служит для перекрытия света, что необходимо делать, если измерения не производятся. Столик 5 с диспергирующей призмой 4 получает движение от микрометрического винта поворотного механизма. На измерительном барабане 10 нанесена винтовая дорожка с делениями. Вдоль дорожки скользит указатель поворота барабана. Отсчет читается против индекса 9, скользящего по спиральной канавке. В выходную трубу входят объектив 2 и щель 1 (см. рис. 11.2). Ширина выходной щели, как и входной, может изменяться с помощью микрометрического винта 2 (см. рис. 11.3). При изучении спектров испускания выходную трубу заменяют зрительной трубой 11, снабженной сменными окулярами и указателем, с которым совмещают ту или иную спектральную линию при оценке ее положения. Зрительную трубу закрепляют с помощью винта 1 (рис. 11.3). Монохроматор превращается при этом в спектроскоп. Выполнение работы
1.1. Познакомиться (путем осмотра) с устройством монохроматора, уяснить назначение отдельных его узлов, проверить наличие других необходимых приборов и принадлежностей. 1.2. Подключить блок питания к сети, кнопкой “пуск” зажечь ртутную лампу. Свет лампы с помощью линзы (см. рис.11.2) сфокусировать на входную щель. 1.3. Вращая барабан, просмотреть через зрительную трубу (без каких-либо замеров) весь спектр, сопоставляя увиденное с табл. 11.1. Отрегулировать ширину входной щели и зрительную трубу так, чтобы спектральные линии были достаточно узкими и четкими (две желтые линии должны быть видны раздельно). Барабан установить в крайнее положение (от себя).
Таблица 11.1
2.Определение длин волн линий спектра неоновой лампы 2.1.Ртутную лампу на оптической скамье заменить на неоновую. 2.2. Пункты 1.2 и 1.3 повторить с неоновой лампой (кнопкой “пуск” сейчас не пользоваться).
Таблица 11.2
2.4. Вычислить средние значения <> для отдельных линий и, воспользовавшись графиком (см. п. 1.5), определить длины волн линий спектра неона. П р и м е ч а н и е: при наличии лазера определить длину волны лазерного излучения. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Лабораторный практикум является завершающим этапом в изучении бухгалтерского финансового и бухгалтерского управленческого учета |  | Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасность товаров»./ Сост.: О. Н. Перелыгин |
| Шакурова М. В. Методика и технологии работы социального педагога: лабораторный практикум. – Воронеж: Воронежский государственный... | | Лабораторный практикум по дисциплине «Теоретические основы товароведения и экспертизы» / Сост. Ш. К. Ганцов, Л. Г. Цветкова, Р. Г.... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины «Лабораторный практикум по бухгалтерскому учету (Сквозная задача по финансовому учету и управленческому... | | Рецензент: Сергеева И. А., к э н., заведующая кафедрой бухгалтерского учета, финансов и налогообложения |
| «Сварочное, литейное производство и материаловедение» фгбоу впо «Пензенский государственный университет» | | Учёт и документальное оформление поступления материально-производственных запасов в рганизацию |
| Орлов, А. И. Эконометрика. Учебник. – М.: Издательство "Экзамен", 2002. – 576с. 23 | | Орлов, А. И. Эконометрика. Учебник. – М.: Издательство "Экзамен", 2002. – 576с. 27 |