Описание экспериментальной установки. На рис. 3 приведена оптическая схема установки
На рис. 3 приведена оптическая схема установки. Экспериментальная установка собрана на основе гониометра Г-5, позволяющего наблюдать оптические спектры и с большой точностью измерять угловые направления на соответствующие спектральные линии. Гониометр Г-5 и работа с ним, в частности, правила отсчета углов с помощью шкал гониометра описаны вПриложении I. Излучение ртутной лампы 1 попадает в коллиматор 2 гониометра. Коллиматор предназначен для формирования параллельных пучков света. На входе коллиматора установлена узкая вертикальная оптическая щель 3 изменяемой ширины. Щель 3 расположена в фокальной плоскости объектива Л. Сформированный коллиматором параллельный пучок света направляется на дифракционную решетку 4, закрепленную на поворотном столике 5 гониометра. Линии спектра ртутной лампы наблюдаются через окуляр 7 зрительной трубы 6. Для точного наведения зрительной трубы на спектральную линию при измерениях в окуляре 7 имеется крест, освещаемый лампой подсветки. Отсчеты углов производятся по шкалам в окуляре отсчетного устройства. Спектр излучения ртутной лампы является линейчатым. Поэтому в окуляре зрительной трубы видны дискретные линии, соответствующие различным длинам волн спектра паров ртути.
3. Порядок выполнения работы
Заполните табл.1 спецификации измерительных приборов и запишите данные установки.
Таблица 1
Спецификация измерительных приборов
Название прибора и его тип
| Пределы измерения
| Цена деления
| Инструментальная погрешность
|
|
|
|
|
Данные установки
Длина волны зеленой линии спектра ртути l = 546,07 нм
1. Включите ртутную лампу и подсветку гониометра.
2. Установите зрительную трубу в положение, соответствующее направлению на центральный максимум дифракционной картины ( = 180°00). Обратите внимание, что центральный максимум имеет белый цвет.
3. При этом положении решетки угол наблюдения спектральной линии будет минимальным (рис.47.3).
3. Поворачивая зрительную трубу сначала вправо от центрального максимума, а затем влево, наблюдайте максимумы первого порядка спектральных линий. Обратите внимание на последовательность изменения цвета спектральных линий.
4. Измерьте углы наблюдения и спектральных линий первого порядка, расположенных слева и справа от центрального максимума. Измерьте и по одному разу для синей, голубой (линия слабой интенсивности) и обеих желтых линий. Для зеленой линии проведите измерения по три раза.
Таблица 2
Измерение углов наблюдения спектральных линий
в спектре первого порядка
Название линии
| Углы наблюдения
| Угол
дифракции
| Длина волны
| , °
| , °
| j, °
| l, нм
| Синяя
|
|
|
|
| Голубая
|
|
|
|
| Зеленая
|
|
|
|
|
|
|
|
| Желтая 1
|
|
|
|
| Желтая 2
|
|
|
|
|
|