Что означает проградуировать монохроматор

Градуировка монохроматора

Прежде, чем проводить исследование, необходимо проградуировать монохроматор. Градуировка монохроматора осуществляется визуально путем наблюдения в плоскости выходной щели линий спектра через окуляр зрительной трубы. Для градуировки используется ртутная лампа ДРШ, которая в видимой области спектра дает несколько ярких линий излучения, хорошо различимых по цвету:

— фиолетовые 4047 Å и 4078 Å;

— относительно слабая зелено – голубая 4916 Å;

— яркая зеленая 5461 Å;

— желтый дуплет 5770 – 5791 Å;

— красная неяркая 6234 Å;

— красные слабые 6716 Å и 6907 Å.

Для повышения точности градуировки необходимо:

1 В выходной трубе заменить патрубок со щелью патрубком со

2 На оптической скамье установить ртутную лампу ДРШ и конденсор.

3 Включить в сеть пульт питания.

4 Тумблером ДРШ и кнопкой поджига включить ртутную лампу.

5 Ртутную лампу и конденсор расположить на оптической скамье так,

чтобы световой пучок был узким и попал в центр входного отверстия

6 Через окуляр зрительной трубы рассмотреть спектральные линии,

фокусируя их с помощь маховичка 12 и окуляра зрительной трубы.

7 Вращая барабан 13, подвести к указателю соответствующую линию

спектра и снять показания шкалы барабана.

8 Аналогичные измерения провести для других линий спектра.

9 Данные измерений занести в таблицу 3.1 и построить график

градуировки , где N – отсчет по шкале барабана.

( График строят на миллиметровой бумаге).

Исследование зависимости фототока от длины волны

Источник

Градуировка монохроматора УМ-2

Прежде чем приступить к изучению спектров различных источников и измерению длин волны его спектра излучения, монохроматор нужно проградуировать, т.е. определить длины волн, соответствующие делениям шкалы барабана. Для этого используется источник с известным спектром. В работе для градуировки монохроматора применяется спектр атомов ртути.

Внимание! Все операции включения и юстировки монохроматора выполняет лаборант или преподаватель.

1. На рельсе вблизи входной щели УМ-2 установите кожух с ртутной лампой и подключите её к блоку питания. Включите блок в сеть 220 В, тумблер блока “сеть” переведите в положение “Вкл” и нажмите кнопку “Пуск”. Лампа иногда загорается и без нажатия кнопки. Для достижения максимальной яркости ртутной лампы потребуется некоторое время (3-5 мин).

2. Установите ширину входной щели 0,10 мм и откройте затвор коллиматора (9 на рис.10. в Приложение 3). Наблюдая через окуляр за спектром, выведите в поле зрения наиболее яркую жёлтую двойную линию (дублет) 577 нм и 579 нм. Установите передвижной указатель барабана в положение ≈ 1980º. Если изображение иглы указателя размыто, необходимо вращением кольца окуляра добиться его максимальной резкости. На отъюстированном приборе линии спектра при этом также будут резкими. Если же линии размыты, то с помощью преподавателя или лаборанта необходимо маховичком 2 (рис. 9 в Приложении 3) сфокусировать спектр.

3. Вращением барабана в одну сторону последовательно устанавливайте точно против иглы-указателя все линии ртутного спектра, записывайте каждый раз длину волны, пользуясь таблицей 1, и соответствующие ей деления барабана. Удобно начинать отсчет с фиолетовой линии 404,7 нм. Измерения каждой линии необходимо провести 3 раза и усреднить полученные значения.

4. Данные, включающую в себя длины волн ртутного спектра, соответствующие им цвета, а также измеренные и усреднённые значения делений барабана для длин волн каждой линии занести в таблицу 2.

5. По данным таблицы 2 построить градуировочный график зависимости длины волны (в нм) от соответствующих средних значений делений барабана .

Длины волн ярких спектральных линий некоторых элементов

Источник

Объясните принцип работы монохроматора.

10)Как производится градуировка монохроматора? Что такое градуировочный график? Для чего его можно использовать?

Для построения градуировочного графика монохроматора УМ-2 выводят последовательно спектральные линии в спектре излучения ртутной лампы под указатель в поле зрения окуляра 8 и производят отсчет угла по шкале барабана 10. График зависимости значений по шкале барабана от длины волны в спектре ртути и является градуировочным графиком данного прибора. Пользуясь им, можно по значениям шкалы барабана определять длины волн в любом спектре, получаемом с помощью этого монохроматора. По градуировочному графику определяется угловая дисперсия как тангенс угла наклона касательной к градуировочной кривой в определенных точках (соответствующих определенным значениям ) в пересчете на углы поворота призмы. Затем по формуле (4) вычисляют линейную дисперсию, строят график зависимости линейной дисперсии от длины волны .

11)Что такое угловая и линейная дисперсии спектрального прибора, обратная линейная дисперсия? Какая связь между ними?

Основными характеристиками спектрального прибора являются угловая и линейная дисперсии.

Угловая дисперсия определяется

, (3)

где – угол между направлениями лучей с длинами волн и (рис. 1).

Формула (3) с учетом соотношения (2) позволяет определить угловую дисперсию через дисперсию призмы , преломляющий угол призмы и число призм .

Линейная дисперсия определяется расстоянием на фокальной плоскости , на которое разведены лучи с единичным интервалом длин волн, т.е. . Выражается линейная дисперсия в миллиметрах на нанометр (мм/нм). На практике обычно употребляют обратную величину , называемую обратной линейной дисперсией (значение интервала длин волн, приходящегося на 1 мм длины спектра).

12)Как отражается значение линейной дисперсии на протяженности отдельных участков спектра?

В разных участках спектра угловая и линейная дисперсии призменных спектральных приборов имеют различные значения. Поэтому угловое и линейное расстояние между спектральными линиями, отличающимися по длине волны на одно и то же значение, будут также различными в разных участках спектра.

Дата добавления: 2015-04-20 ; просмотров: 48 | Нарушение авторских прав

Источник

Градуировка монохроматора УМ-2.

Прежде чем приступить к изучению спектров различных источников и измерению длин волны его спектра излучения, монохроматор нужно проградуировать, т.е. определить длины волн, соответствующие делениям шкалы барабана. Для этого используется источник с известным спектром. В работе для градуировки монохроматора применяется спектр атомов ртути.

Внимание! Все операции включения и юстировки монохроматора выполняет лаборант или преподаватель.

1. На рельсе вблизи входной щели УМ-2 установите кожух с ртутной лампой и подключите её к блоку питания. Включите блок в сеть 220 В, тумблер блока “сеть” переведите в положение “Вкл” и нажмите кнопку “Пуск”. Лампа иногда загорается и без нажатия кнопки. Для достижения максимальной яркости ртутной лампы потребуется некоторое время (3-5 мин).

2. Установите ширину входной щели 0,10 мм и откройте затвор коллиматора (9 на рис.10. в Приложение 3). Наблюдая через окуляр за спектром, выведите в поле зрения наиболее яркую жёлтую двойную линию (дублет) 577 нм и 579 нм. Установите передвижной указатель барабана в положение ≈ 1980º. Если изображение иглы указателя размыто, необходимо вращением кольца окуляра добиться его максимальной резкости. На отъюстированном приборе линии спектра при этом также будут резкими. Если же линии размыты, то с помощью преподавателя или лаборанта необходимо маховичком 2 (рис. 9 в Приложении 3) сфокусировать спектр.

3. Вращением барабана в одну сторону последовательно устанавливайте точно против иглы-указателя все линии ртутного спектра, записывайте каждый раз длину волны, пользуясь таблицей 1, и соответствующие ей деления барабана. Удобно начинать отсчет с фиолетовой линии 404,7 нм. Измерения каждой линии необходимо провести 3 раза и усреднить полученные значения.

4. Данные, включающую в себя длины волн ртутного спектра, соответствующие им цвета, а также измеренные и усреднённые значения делений барабана для длин волн каждой линии занести в таблицу 2.

5. По данным таблицы 2 построить градуировочный график зависимости длины волны (в нм) от соответствующих средних значений делений барабана .

Длины волн ярких спектральных линий некоторых элементов

Источник

Градуировка монохроматора

Для проведения спектральных исследований монохроматор должен быть проградуирован, т.е. нужно установить, какой длине волны соответствует то или другое деление барабана поворотного механизма. Градуировка может быть осуществлена с помощью любого источника света, имеющего достаточно интенсивный линейчатый спектр. При этом длины волн линий излучения должны быть известны.

В данной работе для градуировки используется дуговая ртутная шаровая лампа ДРШ-250. В табл.1 указан цвет, относительная интенсивность и длина волны ее линий излучения в видимой области спектра. Ртутная лампа включается через блок питания.

Градуировка монохроматора производится в следующем порядке.

1. Установить конденсор и ртутную лампу на оптический рельс перед входной щелью монохроматора.

2. Последовательно включить тумблера«Сеть» и «Лампа ДРШ» блока питания, затем нажать кнопку«Пуск» и удерживать ее в нажатом положении до тех пор, пока лампа не загорится устойчивым разрядом.

3. Перемещая рейтеры конденсора и лампы, добейтесь четкого изображения разрядного промежутка на колпачке 9. Работая винтами, сдвигающими конденсор в вертикальном и горизонтальном направлениях, совместите это изображение с перекрестием колпачка. Флажок шторки«Открыт-закрыт» 16 поставьте в положение«Открыт».

4. С помощью микрометрического винта10 (Рис.7) установите ширину входной щели равную0.02 мм. При этом край микрометрического винта должен совпадать с цифрой«0», а индекс на шкале нониуса с цифрой«20«, как показано на рисунке рядом. Снимите колпачок9, закрывающий входную щель коллиматора

5. Вращая барабан 11 поворотного механизма, выведите линии спектра в поле зрения окуляра. Включите тумблер15 подсветки указателя. Поворачивая револьверную оправу 3 сменных светофильтров, осветите указатель желтым светом. Вращая окуляр2,добейтесь максимальной резкости указателя. В этом случае изображение спектральных линий тоже должно быть резким.

Барабаном 11 подведите к указателю желтый дублет. При правильной установке ширины щели и фокусировке окуляра две желтые линии должны наблюдаться раздельно. Поворачивая барабан 11, просмотрите весь спектр излучения ртутной лампы (Рис. 8).

6. Измерьте положение каждой из спектральных линий, приведенных в таблице 1 и помеченных точками на Рис. 8. Измерения рекомендуется начинать с фиолетовой части спектра и последовательно двигаться к красной. Вращением барабана 11, совместите линию с указателем, снимите соответствующий отсчет по барабану (напротив индекса 12) и занесите результат в таблицу 2. Измерение проведите три раза.

Не выключайте ртутную лампу, не убедившись в правильности измерений.

Рис. 8. Линии спектра ртутной лампы.

Табл.1. Спектр излучения ДРШ-250 в видимой области

Табл.2. Результаты измерений.

7. Введите в компьютер данные измерений линий спектра из таблицы 2 и получите на экране значения φ_ср и градуировочный график монохроматора.

9. Результаты измерений и график покажите преподавателю.

10. Выключите последовательно тумблера«Лампа ДРШ» и«Сеть» блока питания. Наденьте колпачок на вход коллиматора.

Источник