Метод измерений

Изучение Оптического спектра атома водорода

Лабораторная работа № 3.

Составитель Санеев Э.Л

Асалханов Ю.И.

Улан-Удэ

2004 г.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3

Изучение Оптического спектра атома водорода

Цель работы: определение длин волн видимой части спектра водорода, определение постоянной Ридберга.

Оборудование.

Спектрометр-монохроматор МУМ, спектральная водородная трубка, источники питания.

Метод измерений.

В качестве измерительного устройства в установке применен серийно выпускаемый монохроматор типа МУМ.

Принцип действия установки основан на разложении монохроматором излучения водородной лампы, входящей в состав излучателя, в линейчатый спектр

В процессе выполнения лабораторных работ производится получение спектра атомарного водорода, наблюдение спектральных линий и измерение длин их волн с помощью монохроматора.

Оптическая схема монохроматора приведена на рисунке 1.

Излучение от лампы 1 через конденсор 2 попадает на входную щель 3 и посредством зеркала 4 заполняет вогнутую дифракционную решетку 5, которая выполняет _;роль фокусирующего и диспергирующего элемента. В изделии применена решетка с переменным шагом нарезки и криволинейными штрихами, что дает возможность значительно скомпенсировать расфокусировку и другие аберрации.

Дифрагированное решеткой излучение направляется в выходную щель 7 (при выведенном плоском зеркале 6) или в выходную щель 8 (при введенном зеркале 6).

Щели сменные постоянной ширины.

Для получения большей спектральной чистоты выделяемого излучения при работе в области спектра от 330 до 660 нм входная и выходные щели устанавливаются в положение 1, а при работе в области спектра от 200 до 260 и от 730 до 800 нм Щели устанавливаются в положение II, в областях от 660 до 730 нм и от 260 до 330 нм входная — в положение III, и выходная — в П(1).

Рис. 2

Номинальные размеры сменных щелей и обозначение положения щели нанесены на поверхностях щели.

Для установки щелей в корпусе монохроматора предусмотрены гнезда.

Переключение зеркала 6 осуществляется перемещением от себя (к себе) рукоятки, расположенной на боковой стенке корпуса монохроматора со стороны выходной щели.

Закон движения решетки обеспечивается синусным механизмом, в котором для перемещения опорной поверхности служит винт.

Системой зубчатых передач синусный механизм связан с решеткой рукояткой, расположенной на торцевой стенке монохроматора, и цифровым механическим счетчиком, вмонтированным в корпус монохроматора, с помощью которого осуществляется непосредственный отсчет длин волн с точностью ±0,2 нм.