Temat: Badanie widm za pomocą spektroskopu (monochromatora)
1. Światło emitowane przez dowolne źródło składa się z fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Widać to gdy przepuścimy światło przez pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną, zauważymy dyspersję - rozproszenie światła. Rozszczepienie światła na składowe jest następstwem faktu, że współczynnik załamania zależy od długości fali.
Obraz rozszczepionej wiązki na ekranie nazywamy widmem promieniowania danego źródła światła. Ciała stałe w podwyższonej temperaturze emitują promieniowanie o widmie ciągłym, zawierającym wszystkie długości fal. Gazy dwuatomowe i bardziej złożone, pobudzone do świecenia, emitują długości faz z pewnych przedziałów, dając widmo pasmowe. Gazy jednoatomowe promieniują widmem liniowym, w którym występuje od kilku do kilkudziesięciu długości fal o ściśle określonych wartościach. Widmo liniowe ma postać układu wąskich, barwnych prążków.
Skala używanego w ćwiczeniu przyrządu (monochromatora) jest względna, więc nie daje bezpośrednio długości fali. Aby określić długość fal występujących w widmie, musimy wycechować przyrząd, czyli przyporządkować danym podziałkom skali określone długości fal. W tym celu badamy widmo źródła o znanych długościach fal i przypisujemy im odpowiednią podziałkę na skali przyrządu. Następnie należy sporządzić krzywą dyspersji, w celu odczytywania długości fal dla podziałki na skali przyrządu.
4.
Gaz 1 |
Hel |
||||
Żółty |
Mocny |
587,96 nm |
Żółty |
Mocny |
587,56 nm |
Niebiesko-zielony |
Mocny |
501,34 nm |
Niebiesko-zielony |
Mocny |
501,57 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
492,32 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
492,19 nm |
Niebiesko-zielony |
Bardzo słaby |
471,44 nm |
Niebiesko-zielony |
Bardzo słaby |
471,31 nm |
Niebieski |
Mocny |
447,52 nm |
Niebieski |
Mocny |
447,17 nm |
Gaz 2 |
Neon |
||||
Czerwony |
Słaby |
653,84 nm |
Czerwony |
Słaby |
653,29 nm |
Czerwony |
Mocny |
626,32 nm |
Czerwony |
Mocny |
626,65 nm |
Pomarańczowy |
Mocny |
610,07 nm |
Pomarańczowy |
Mocny |
609,62 nm |
Żółto-zielony |
Mocny |
576,21 nm |
Żółto-zielony |
Mocny |
576,44 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
503,42 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
503,78 nm |
Gaz 3 |
Wodór |
||||
Czerwony |
Bardzo słaby |
656,42 nm |
Czerwony |
Bardzo słaby |
656,29 nm |
Niebiesko-zielony |
Bardzo słaby |
486,33 nm |
Niebiesko-zielony |
Bardzo słaby |
486,13 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
434,16 nm |
Niebiesko-zielony |
Słaby |
434,05 nm |
Gazy badane to odpowiednio: pierwszy - Hel, drugi - Neon, trzeci - Wodór.