ОТЧЕТ по лабораторной работе № 315
Рубрика Оптика | 27 мая 2009 14:15 | adminОТЧЕТ по лабораторной работе № 315
«Изучение сериальных закономерностей в спектре атома водорода»
Цель работы:
- Ознакомиться с принципом действия спектральных приборов и их основными характеристиками.
- Изучить оптическую схему универсального монохроматора УМ-2.
- Проградуировать монохроматор по длинам волн.
- Рассчитать угловую и линейную дисперсию прибора и спектральную ширину щели.
Оборудование:
Монохроматор УМ-2, ртутная лампа ДРШ-250, пульт питания.
Физическая модель:
Стекло однородное. Призмы с большим преломляющим углом.
Математическая модель:
Разрешающая способность призмы определяется по формуле :
,
T – ширина основания призмы.
Мера угловой дисперсии призмы:
Расстояние между двумя спектральными линиями:
где f – фокусное расстояние объектива зрительной трубы.
Линейная дисперсия Д* равна отношению
Геометрическая ширина щели S .
h – ширина щели,
g – увеличение спектрального аппарата.
Спектральная ширина прибора:
где h – линейная (геометрическая) ширина щели.
Разрешающая способность R выражается формулой:
Ход работы:
Таблица 1.
|
Область спектра, нм |
в дел. бараб. |
в сек. |
в рад. |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
400 |
560 |
1200 |
0,3508 |
8,77*10-4 |
|
|
450 |
1400 |
2800 |
0,8187 |
1,8*10-3 |
|
|
500 |
1980 |
3960 |
1,1578 |
2,3*10-3 |
|
|
550 |
2280 |
4560 |
1,3333 |
2,4*10-3 |
|
|
600 |
2550 |
5100 |
1,4912 |
2,485*10-3 |
|
|
650 |
2760 |
5520 |
1,6141 |
2,483*10-3 |
|
|
700 |
2920 |
5840 |
1,7076 |
2,439*10-3 |
|
5
5
5
5
5
5
5
Таблица 2.
|
№№ |
Цвет |
Интенсивность |
λ1, нм |
Отсчет по Барабану |
||
|
φ1 |
φ2 |
φср |
||||
|
1. |
Фиолетовая |
Сильная |
404,6 |
592 |
576 |
588 |
|
2. |
Фиолетовая |
Средняя |
408 |
656 |
640 |
648 |
|
3. |
Синяя |
Сильная |
435,8 |
1152 |
1141 |
1146 |
|
4. |
Зелено-голубая |
Средняя |
491,1 |
1810 |
1813 |
1811 |
|
5. |
Зеленая |
Сильная |
546,1 |
2232 |
2237 |
2234 |
|
6. |
Желтый дублет |
Сильная |
576,4 579 |
2414 2428 |
2418 2429 |
2416 2428 |
|
7. |
Пять линий в оранжево-красной области |
Слабые |
607 614 623,4 671,6 690,7 |
2565 2587 2632 2811 2870 |
2566 2588 2634 2813 2871 |
2565 2587 2633 2812 2870 |
Принципиальная схема установки:
1 – источник;
2 – конденсатор;
3 – коллиматор;
4 – объектив;
5 – диспергирующая схема (трехгранная призма);
6 – окуляр;
7 – фокальная плоскость.
Вывод:
1. Ознакомилась с принципом действия спектральных приборов и их основными характеристиками.
2. Изучила оптическую схему универсального монохроматора УМ-2.
3. Проградуировала монохроматор по длинам волн.
4. Рассчитала угловую и линейную дисперсию прибора и спектральную ширину щели.