Порядок выполнения работы. Внимание. В работе применяется ртутная лампа, являющаяся мощным источником ультрафиолетового излучения

ВНИМАНИЕ! В работе применяется ртутная лампа, являющаяся мощным источником ультрафиолетового излучения. Запрещается смотреть непосредственно на выходное окно ртутной лампы, т.к. при прямом попадании света в глаза возможен ожог сетчатки глаза.

1. Ознакомиться с устройством спектроскопа.

2. Включить ртутную лампу и прогреть ее в течение 10 минут.

3. Установить выходное окно лампы против входного окна коллиматорной трубы спектроскопа.

4. Перемещением ртутной лампы добиться максимальной яркости спектральных линий, наблюдаемых в окуляр зрительной трубы.

5. Вращением микрометрического винта совместить визир окуляра с предварительно сфокусированной желтой линией ртути. Записать показания шкалы микровинта.

6. Провести измерения для других линий ртути и заполнить таблицу 1. Выключить ртутную лампу.

7. По данным таблицы 1 построить градуировочный график - зависимость длины волны спектральных линий ртути от показаний шкалы микрометрического винта.

8. Включить водородную лампу и разместить ее у входного окна спектроскопа.

9. Определить положение спектральных линий серии Бальмера атома водорода. Внести показания шкалы микрометрического винта в таблицу 2. Выключить водородную лампу.

10. С помощью градуировочного графика найти длины волн линий H_a, H_b и H_g атома водорода. Заполнить таблицу 2.

11. По формуле (7) найти величину постоянной Ридберга для каждой измеренной длины волны.

12. По формулам (8) и (9) соответственно вычислить среднее значение постоянной Ридберга и случайную погрешность .

13. Используя в формуле (5) рассчитать первый боровский радиус и оценить линейные размеры атома водорода. Заполнить таблицу 3.

14. Найти относительную погрешность определения первого боровского радиуса .

15. Сделать вывод и оформить отчет.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое свет? Какими свойствами он обладает? В каких опытах эти свойства наблюдаются?

2. Какие области спектра электромагнитных волн включены в понятие оптического излучения? Укажите их диапазоны.

3. Как устроен атом?

4. Сформулируйте постулаты Бора.

5. Чему равна частота испущенного или поглощенного светового кванта?

6. Как найти длину волны света?

7. Нарисуйте энергетические уровни и спектральные серии Лаймана, Бальмера и Пашена атома водорода.

8. Запишите формулу Бальмера. Поясните все входящие в нее величины.

9. Как из экспериментальных данных о длинах волн можно найти постоянную Ридберга?

10. Что такое первый боровский радиус? Как оценить линейные размеры атома?

11. Как устроен спектроскоп и для чего он используется?

12. Почему при наблюдении в окуляр спектроскопа видны отдельные спектральные линии?

13. Как построить градуировочный график спектроскопа?

14. Как по градуировочному графику находятся длины волн спектральных линий произвольного источника излучения?

15. Какое излучение используется при светолечении?

16. Каковы физические механизмы воздействия этого излучения на человека и как оно применяется в медицине?

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ И РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Ремизов, А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко.- М.: Дрофа, 2003. - 558 с. (§ 22.4 стр.410-411; § 22.6-§ 22.7 стр.414-416; § 23.7 стр.435-437).

2. Губанов, Н.И. Медицинская биофизика / Н.И. Губанов, А.А. Утепенбергов. – М.: Медицина, 1978. – 304 с. (Глава 3. стр.90-95).

3. Джерри, Мерион Б. Общая физика с биологическими примерами / Мерион Б. Джерри. - М.: Высш. шк., 1986. - 623 с. (§ 18.2 стр.500-506).

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике/ Под ред. Кудрявцева В.А. - Киров: КГМА, 1999.-278с. (часть V стр.233-246).

2. Потапенко А.Я. Действие света на человека и животных. Соросовский образовательный журнал. №10,1996, с. 13-21.

3. Савельев И.В. Курс общей физики. Квантовая оптика. Атомная физика./ М.: Наука, 1998. - 480 с. (§ 3.1 - § 3.6 стр.51-68).