Numer grupy | Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania |
Prowadzący | Ocena |
---|---|---|---|
4 | Inżynieria Materiałowa | dr Bogusław Furmann |
Podstawy teoretyczne.
Dyspersja - zdolność rozszczepiania światła (np. przez pryzmat, czy siatkę dyfrakcyjną).
Dyspersja ośrodka - pochodna współczynnika załamania względem długości fali:
n - współczynnik załamania,
- długość fali;
Przybliżona zależność współczynnika załamania od długości fali:
A , B - stałe; Uwzględniając powyższe znajdujemy , że dyspersję ośrodka w zależności od długości fali wyraża równanie :
Dyspersja kątowa - wielkość rozszczepienia nie zależy tylko od dyspersji ośrodka, ale także od kąta padania i kąta łamiącego:
- kąt odchylenia
Krzywa dyspersji - związek między długością fali i położeniem na skali poszczególnych linii widmowych.
Widmo ciągłe - emitują je ciała stałe w podwyższonej temperaturze.
Widmo pasmowe - emitowane przez gazy dwuatomowe i bardziej złożone.
Widmo liniowe - zespół kilku do kilkudziesięciu długości fal o ściśle określonych wartościach, emitowane przez gazy jednoatomowe oraz pary ciał stałych.Ma postać układu wąskich , barwnych linii (prążków).
Analiza widmowa - metoda identyfikacji pierwiastków na podstawie ich widm.
Widmo emisyjne - to widmo otrzymujemy obserwując za pomocą spektroskopu ciało świecące.
Widmo absorpcyjne - układ ciemnych pasm (dla ciał stałych i cieczy) lub linii (dla gazów).
Fotoluminescencja - niektóre ciała można pobudzić do świecenia przez naświetlanie ich z innego żródła.Ten rodzaj świecenia nazywamy fotoluminescencją.
Spektroskop - służy do badania widm.Elementem rozszczepiającym jest pryzmat lub siatka dyfrakcyjna.
Reguła Stokesa - badając widmo luminescencji dla tej samej substancji można zauważyć, że to ostatnie jest przesunięte bardziej w stronę fal długich. Ta prawidłowość 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 , otrzymamy nierówność:
która wyraża właśnie regułę Stokesa.
Wyniki pomiarów.
Lampa I
Odczyt ze skali | Badany gaz [nm] |
Hel [nm] |
---|---|---|
12,39 | 686.0 | 667.8 |
12,98 | 586.0 | 587.6 |
13,98 | 504.0 | 504.8 |
14.12 | 496.0 | 492.2 |
16.0 | 416 |
Lampa II
Odczyt ze skali | Badany gaz [nm] |
Neon [nm] |
---|---|---|
12,41 | 685.0 | |
12,57 | 644.0 | 640,2 |
12,85 | 600.0 | 614.3 |
12,9 | 596.0 | 594.5 |
12,97 | 586.0 | 585.2 |
13,0 | 580.0 |
Wnioski
Metodę można uznać za przybliżoną z powodu niejednoznacznego sposobu narysowania krzywej dyspersji.