ІІ. Опис приладів і методика вимірювання. Для визначення довжин спектральних ліній (у спектрах випромінювання або поглинання)

Для визначення довжин спектральних ліній (у спектрах випромінювання або поглинання) служить спектроскоп (рис.2).

Спектроскоп складається з таких основних частин:

1) коліматора, який являє собою трубу з об’єктивом О₁ на одному кінці і щілиною Щ на іншому. Щілина міститься у фокусі об’єктива О₁, тому промені досліджуваного світла, якими освітлена щілина Щ, вийшовши з коліматора, падають на призму П паралельним пучком;

2) заломлюючої призми П, проходячи через яку світло розкладається у спектр;

3)

зорової труби Т, що складається з об’єктива О₂, у фокальній площині якого містяться тонка нитка F та окуляр Ок.

Спектр утворюється у спектроскопі таким чином: пучок світла від досліджуваного джерела S, пройшовши щілину Щ, виходить з об’єктива О₁ паралельним пучком, що падає на призму П, заломлюється в ній, розділяючись на низку паралельних монохроматичних пучків з різними довжинами хвиль (на рис.2 зображено тільки три з них), які заломившись у об’єктиві О₂, зберуться кожний у своїх точках у фокальній площині F. Утворений спектр – це кольорові зображення вхідної щілини, число яких дорівнює кількості різних монохроматичних хвиль, які містяться у світловому пучку, що освітлює щілину.

Отже, якщо джерело S випромінює світло, що складається з променів лише декількох довжин хвиль, в окулярі буде спостерігатися кілька тонких ліній різного кольору. Якщо джерело світла випромінює промені різних довжин хвиль (біле світло), то відповідні зображення щілини будуть поруч і ми одержимо суцільний спектр.

Для визначення довжин хвиль спектра невідомої речовини необхідно спочатку проградуювати у довжинах хвиль шкалу мікрометричного гвинта вимірного барабана Б спектроскопа. При градуюванні використовують лампу, спектр якої містить декілька ліній у різних областях від червоної до фіолетової частини спектра (довжини хвиль основних ліній у спектрі водню дані у звітній таблиці). Повертаючи гвинт вимірного барабана Б, фіксують за шкалою кути повороту труби Т, при яких нитка F в окулярі збігається з лініями кожного кольору в спектрі. За одержаними даними і відповідними значеннями довжин хвиль l будують дисперсійну криву – графік залежності l від показів шкали n.

Замінимо водневу трубку на невідому (наприклад, на неонову чи гелієву) і, навівши нитку окуляра послідовно на всі лінії даного спектру, знімемо поділки n за шкалою барабана Б. Користуючись дисперсійною кривою, знайдемо довжини хвиль для всіх ліній. За таблицями можна визначити, якому елементові таблиці Менделеєва вони належать.

Дата добавления: 2015-10-02