Politechnika Śląska w Katowicach

Wydział Transportu

Rok akademicki 2009/2010

SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM FIZYKI

Temat: Badanie atomowych widm emisyjnych gazów i metali

Grupa T-16

Sekcja 7

Damian Kaniecki

Dawid Grabowski

Przebieg ćwiczenia.

1. Schemat wykorzystanego w ćwiczeniu układu pomiarowego.

.

M – monochromator,

Z – zasilacz,

S – badane źródło promieniowania,

O – obserwator.

1. Opis przebiegu ćwiczenia

1. Zanotowanie wskazań skali monochromatora odpowiadających kolejnym liniom widmowym emitowanym przez lampę rtęciową oraz odpowiadające im względne natężenie światła.

2. Powtórzenie powyższych pomiarów dla lamp spektralnych wskazanych przez prowadzącego ćwiczenie. W tym wypadku jest to lampa rubidowa.

Barwa linii	Wskazanie monochromatora [º]	Długość fali odczytana z tablic [nm]
Pomarańczowa	2866	623,4
Żółta	2816	577,0
Zielona	2626	546,0
Seledynowa (morska)	2186	491,0
Fioletowa bardzo silne	2064	435,8
Fioletowa średnie	1580	407,8
Fioletowa słaba	1518	404,7

2. Na podstawie Tabeli 1 sporządzono wykres 1 zależności długości fali obserwowanego w monochromatorze promieniowania od wskazania na skali monochromatora

Barwa linii	Wskazanie monochromatora [º]	Długość fali odczytana z tablic [nm]	Długość fali na podstawie krzywej cechowania [nm]
Czerwona	3267	794,8	-
Pomarańczowa	2926	-	-
Zielona	2532	-	535
Zielona	2362	-	519
Seledynowy(zielono- niebieska)	2130	-	470
Niebieski	2040	-	435
Fioletowy	1900	421,6	413
Fioletowy	1390	420,2	-
Fioletowy	1260	-	-
Fioletowy	970	-	-

2. Sporządzono tabele ze wskazaniami monochromatora oraz długościami fali odczytanymi z tablic dla lampy rubidowej.

Na podstawie Tabeli 2 sporządzono wykres 2 zależności długości fali obserwowanegow monochromatorze promieniowania od wskazania na skali monochromatora.

2. Obliczono stałą Rydberga dla każdej z linii H_α, H_β, H_γ widma promieniowania wodoru, używając poniższego wzoru.

,

po przekształceniu otrzymano:

.

gdzie:

R_oo- stała Rydberga,

λ - długość fali linii wodoru,

n_i=2 (seria Balmera),

n_j – 3, 4, 5... (n_j=3 - długość pierwszej linii wodoru).

Stała Rydberga dla H_α:

Stała Rydberga dla H_β:

Stała Rydberga dla H_γ:

Wartość średnia:

,

.

Odchylenie standardowe:

,

.

Wartość obliczona stałej Rydberga:

.

Wartość tablicowa stałej Rydberga:

.

Błąd względny stałej Rydberga:

,

gdzie:

- wartość stałej Rydberga wyliczona,

- wartość tablicowa stałej Rydberga.

III Wnioski

Pomiary dokonane podczas ćwiczenia oraz dane tablicowe pozwalają na dość dokładne narysowanie krzywej cechowania monochromatora. Dzięki danym tablicowym oraz krzywej cechowania monochromatora możemy, określić pierwiastkową zawartość danej próbki. Cechowanie monochromatora zostało przeprowadzone na podstawie linii widmowych emitowanym przez lampę rtęciową która służy jako wzór porównywaną z pomiarami dla lamp spektralnych. Cechowanie spektrometru polega na jednoznacznym przypisaniu działkom skali w tubusie odpowiadających im długości fali promieniowania. W tym celu należy szczelinę kolimatora oświetlić lampą spektralną i zapisać ilości działek odpowiadających poszczególnym liniom widmowym. Stała Rydberga obliczona na podstawie wykonanych pomiarów jest bardzo zbliżona do jej wartości tablicowej, co świadczy o dużej poprawności wykonanego ćwiczenia.