Nr ćw.: 304	Data: 08.12.2009r.		Wydział elektryczny Kierunek energetyka	Semestr:	Grupa:
Prowadzący: Jędrzej Łukasiewicz	Przygotowanie:	Wykonanie:	Ocena:

Temat: Badanie widm za pomocą stereoskopu.

1.Wstep:

Światło emitowane przez dowolne źródło promieniowania składa się z fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Możemy się o tym przekonać wykorzystując pryzmat - przyrząd posiadający zdolność dyspersji, czyli rozszczepienia światła. Gdy światło białe, po przejściu przez wąską podłużną szczelinę, pada na pryzmat, ulega dwukrotnie załamaniu na ściankach łamiących oraz rozszczepieniu polegającemu na różnym odchyleniu promieni o różnych barwach. Promienie czerwone odchylane są najmniej, a fioletowe najsilniej.

Rozszczepienie jest bezpośrednim następstwem faktu, że współczynnik załamania zależy od długości fali. Dyspersją ośrodka nazywamy pochodną współczynnika załamania względem długości fali

.

Wielkość tę możemy przedstawić w postaci funkcyjnej, gdyż znana jest przybliżona zależność współczynnika załamania od długości fali, Ma ona dla ciał przezroczystych postać

gdzie A i B są pewnymi stałymi.

Uwzględniając powyższe znajdujemy, że dyspersję ośrodka w zależności od długości fali wyraża się wzorem

Widzimy, że dyspersja ośrodka wzrasta szybko, gdy długość fali maleje.

Wielkość rozszczepionej przez pryzmat zależy nie tylko od dyspersji ośrodka, lecz również od kąta padania i kąta łamiącego. Wielkością charakteryzującą rozszczepienie dla danego pryzmatu jest dyspersją kątową pryzmatu

,

gdzie jest kątem odchylania.

Obraz rozszczepionej wiązki na ekranie nazywamy widmem promieniowania danego źródła światła. Ciała stałe w podwyższonej temperaturze emitują promieniowanie o widmie ciągłym, zawierającym wszystkie możliwe długości fal.

Gazy dwuatomowe i bardziej złożone. pobudzone do świecenia, emitują długości fal z pewnych przedziałów, dając widmo pasmowe.

Gazy jednoatomowe oraz pary ciał stałych promieniują widmo liniowe, w którym występuje zespół kilku do kilkudziesięciu długości fal o ściśle określonych wartościach.

Do badania widm używa się spektroskopów , w których elementem rozszczepiającym światło jest siatka dyfrakcyjna lub pryzmat.

Widmo absorpcyjne - układ ciemnych pasm (dla ciał stałych i cieczy) lub linii (dla gazów).

Fotoluminescencja - zjawisko emisji fal świetlnych przez niektóre ciała, nie spowodowany wzrostem temperatury.

Reguła Stokesa - badając widmo luminescencji dla tej samej substancji można zauważyć, że to ostatnie jest przesunięte bardziej w stronę fal długich. Ta prawidłowość nosi nazwę reguły Stokesa i może być wytłumaczona na bazie zasady zachowania energii. Kwant promieniowania pochłoniętego ma energię , która nie może być mniejsza od energii kwantu promieniowanego, gdyż światło pochłonięte jest źródłem energii dla procesu emisji:

Biorąc pod uwagę związek V = c/ λ , otrzymamy nierówność: która wyraża regułę Stokesa.

Spektroskop został zastąpiony monochromatorem.

2.Tabele:

Lampa Rtęciowa

Nr linii	Długość fali	Barwa linii	Natężenie linii	Odczyt ze skali
1	708.2	Czerwona	Bardzo słaba
2	690.7	Czerwona	Słaba	12.76
3	671.6	Czerwona	Słaba
4	623.4	Czerwona	Mocna	12.70
5	612.3	Pomarańczowa	Średnia	12.78
6	607.3	Pomarańczowa	Średnia
7	589.0	Żółta	Słaba	12.82
8	587.2	Żółta	Bardzo słaba
9	585.9	Żółta	Słaba	12.98
10	580.4	Żółta	Średnia
11	579.0	Żółta	Bardzo mocna	13.07
12	576.9	Żółta	Bardzo mocna	13.09
13	567.6	Żółta-Zielona	Średnia	13.16
14	546.1	Żółto-Zielona	Bardzo mocna
15	538.5	Zielona	Słaba	13.41
16	535.4	Zielona	Słaba
17	531.7	Zielona	Słaba
18	512.1	Zielona	Słaba	13.51
19	504.6	Niebiesko-zielona	Słaba	13.94
20	502.6	Niebiesko-zielona	Średnia	14.08
21	497.0	Niebiesko-zielona	Średnia
22	491.6	Niebiesko-zielona	Bardzo mocna	14.09
23	435.8	Niebieska	Bardzo mocna	15.27
24	434.7	Niebieska	Średnia	15.32
25	433.9	Fioletowa	Średnia
26	410.8	Fioletowa	Bardzo słaba	16.07
27	407.8	Fioletowa	Mocna
28	404.7	Fioletowa	Mocna	16.19

Długość fali	Barwa linii	Natężenie linii	Odczyt ze skali
623.4	Czerwona	Mocna	12.12
612.3	Pomarańczowa	Średnia	12.72
567.6	Żółta-Zielona	Średnia	13.10
512.1	Zielona	Słaba	13.68
502.6	Niebiesko-zielona	Średnia	13.84
435.8	Niebieska	Bardzo mocna	14.01
434.7	Niebieska	Średnia	14.25
433.9	Fioletowa	Średnia	15.01
410.8	Fioletowa	Bardzo słaba	15.32

Długość fali	Barwa linii	Natężenie linii	Odczyt ze skali
708.2	Czerwona	Bardzo słaba
690.7	Czerwona	Słaba
671.6	Czerwona	Słaba
623.4	Czerwona	Mocna
612.3	Pomarańczowa	Średnia	12.98
607.3	Pomarańczowa	Średnia	12.99
579.0	Żółta	Bardzo mocna	13.03
589.0	Żółta	Słaba	13.05
587.2	Żółta	Bardzo słaba	13.14
585.9	Żółta	Słaba	13.20
567.6	Żółta-Zielona	Średnia	13.28
538.5	Zielona	Słaba	13.48
535.4	Zielona	Słaba	13.55
512.1	Zielona	Słaba	13.57
434.7	Niebieska	Średnia	13.95
410.8	Fioletowa	Bardzo słaba	14.00