Лабораторная работа оптика

градуировка спектроскопа и определение длины волны спектральных линий

1 цель работы: наблюдение сплошных и линейчатых спектров испускания.

2 оборудование: спектроскоп. электрическая лампочка, свеча или спиртовка. поваренная соль (сухая). светофильтры или пробирки с различного цвета жидкостями.

3 теоретические сведения:

опыт показывает, что лучи разной цветности при прохождении через стеклянную или кварцевую призму преломляются по-разному: красные лучи слабее, фиолетовые сильнее.

это явление носит название дисперсии. если на пути через призму лучей поставить экран, то лучи разной цветности попадут на разные участки экрана, и на нем появится цветная полоса - действительное изображение дисперсионного (призматического) спектра. если призму поставить между источником света и окуляром, можно рассматривать через окуляр мнимое изображение спектра. в последнем случае получим так называемый спектроскоп.

одной из особенностей дисперсионного спектра является его неравномерность: красная часть спектра сжата, фиолетовая - растянута.

цель настоящей работы - изучить с спектроскопа спектры испускания и поглощения газов и паров некоторых веществ.

4 наблюдение спектров испускания

сплошной спектр

1) зажечь свечу или включить электрическую лампочку, поставить ее на подставку.

2) расположить свечу (или лампу) так, чтобы ее пламя приходилось против щели коллиматора.

3) проверить, параллельна ли щель коллиматора преломляющему ребру призмы спектроскопа.

4) рассмотреть полученный сплошной спектр, найти в нем основные спектральные цвета.

5) сравнить полученный спектр со спектром дневного света и с изображением сплошного спектра в таблице.

линейчатый спектр

1) зажечь спиртовку или свечу, поставить ее на подставку.

2) расположить спиртовку (или свечу) так, чтобы ее пламя приходилось против щели коллиматора.

3) внести в пламя спиртовки (или свечи) на графитовом стержне, водой и поваренной солью.

4) рассмотреть полученный линейчатый спектр паров натрия и обратить внимание на характерные для данного вещества спектральные линии.

5) сравнить полученный линейчатый спектр с изображением его в таблице. зарисовать (схематически) спектр в тетради.

5 контрольные вопросы

5.1 какие цвета и оттенки вы различаете в спектре?

5.2 как влияет ширина щели спектроскопа на вид получаемого вами спектра?

5.3 помещая перед щелью спектроскопа различные окрашенные стекла, наблюдайте за изменением вида спектра.

5.4 на рисунке изображены спектры поглощения трех смесей газов. сравнить спектры поглощения и определить, содержится ли в этих трех смесях один и тот же газ, спектр поглощения которого состоит из четырех темных линий.

Дорогой школьник,

Давайте начнем с понимания того, что такое спектроскопия и зачем она нужна. Спектроскопия - это метод исследования света, который позволяет нам разложить его на отдельные цвета и анализировать их свойства. Один из простейших спектральных приборов - спектроскоп, который используется для наблюдения и анализа спектров различных источников света.

Основная цель данной лабораторной работы - наблюдение двух типов спектров: сплошного и линейчатого спектра испускания, а также изучение и использование спектроскопа для анализа различных веществ.

Давайте перейдем к шагам выполнения лабораторной работы.

1) Сначала нам понадобятся несколько предметов: спектроскоп, электрическая лампочка (или свеча или спиртовка), поваренная соль (сухая), а также светофильтры или пробирки с различными жидкостями разного цвета.

2) Для начала, включите лампочку или зажгите свечу и поставьте ее на подставку. Убедитесь, что пламя свечи (или лампочки) направлено против щели коллиматора спектроскопа.

3) Проверьте, чтобы щель коллиматора была параллельна преломляющему ребру призмы спектроскопа.

4) Посмотрите на сплошной спектр, который получается при прохождении света через призму. Попробуйте найти в нем основные спектральные цвета. Сравните его с дневным светом и изображением сплошного спектра в таблице.

5) Теперь перейдем к линейчатому спектру. Зажгите спиртовку или свечу и так же поставьте ее на подставку напротив щели коллиматора. Внесите в пламя спиртовки (или свечи) графитовый стержень, немного воды и поваренную соль.

6) Рассмотрите полученный линейчатый спектр паров натрия и обратите внимание на характерные для него спектральные линии. Сравните его с изображением в таблице. Зарисуйте (схематически) спектр в тетради.

Теперь перейдем к контрольным вопросам, чтобы проверить ваше понимание произошедшего.

5.1 В спектре мы видим разные цвета и оттенки. Например, красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Мы различаем их благодаря дисперсии, которая преломляет лучи разных цветов по-разному.

5.2 Ширина щели спектроскопа влияет на вид полученного спектра. Более узкая щель приведет к более четкому и разделенному спектру, в то время как более широкая щель может привести к более размытому спектру.

5.3 Когда мы помещаем перед щелью спектроскопа окрашенные стекла или различные жидкости, мы наблюдаем изменение вида спектра. Это происходит потому, что различные вещества имеют способность поглощать определенные длины волн света.

5.4 На рисунке изображены спектры поглощения трех смесей газов. Вам необходимо сравнить эти спектры поглощения и определить, содержится ли в этих смесях один и тот же газ, спектр поглощения которого состоит из четырех темных линий. Для этого сравните положение, интенсивность и количество темных линий на каждом спектре.

Надеюсь, этот ответ поможет вам выполнить лабораторную работу по оптике. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их. Удачи!