Nazwisko______________________________ Imię__________________________________ Kierunek______________________________ Rok studiów___________________________ Grupa laboratoryjna_____________________		WYŻSZA SZKOŁA PEDAGOGICZNA w Rzeszowie I PRACOWNIA FIZYCZNA
		W y k o n a n o		O d d a n o
		Data	Podpis	Data	Podpis
Ćwiczenie nr 78	Temat

CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Jeśli na pryzmat rzucimy wiązkę światła białego, to zostanie ona rozłożona tak, że na ekranie uzyskamy wstęgę o tęczowych barwach, tzw. widmo światła białego. Spowodowane jest to tym, że pryzmat odchyla rozmaicie światło różnej barwy. Światło czerwone zostaje mniej odchylone niż światło fioletowe. Wartość bezwzględnego współczynnika załamania zależy od barwy, czyli od długości fali światła.

W doświadczeniu stosujemy rurki Geisslera, są to szklane rurki zawierające gaz pod ciśnieniem ok. 66 Pa. Do każdej z nich wtopione są dwie elektrody platynowe. Podłącza się je do transformatora wysokonapięciowego. Napięcie w uzwojeniu wtórnym przekracza wartość napięcia zapłonu wyładowania samoistnego. W rurce takiej świeci przede wszystkim zorza dodatnia. Gazy świecące w rurkach Geisslera dają widmo liniowe. Przyrządem do analizy badanego promieniowania jest w naszym przypadku spektroskop.

Spektroskop zbudowany jest z kolimatora na którego jednym końcu znajduje się szczelina a na drugim soczewka zbierająca. Po przejściu przez pryzmat światło wchodzi do lunetki L, przez którą obserwujemy widmo. Zwykle spektroskop ma jeszcze pomocniczą lunetkę L₁, urządzoną jak kolimator, z tą różnicą, że zamiast szczeliny ma ona skalę oświetloną przez pomocnicze źródło światła. Wiązka równoległa wychodząca z lunetki L₁ pada na ściankę pryzmatu, tak że po odbiciu od pryzmatu trafia do lunetki L. Obserwator widzi równocześnie skalę i na jej tle widmo, tak że można dokładnie określić położenie różnych barwnych linii widmowych. Opisanym powyżej spektroskopem został wykryty fakt, który stał się podstawą tzw. analizy widmowej. Okazało się mianowicie, że pobudzone do świecenia gazy i pary dają charakterystyczne widma nieciągłe.

Każdy pierwiastek ma swoje charakterystyczne widmo złożone z linii; przy dokładniejszym zbadaniu okazuje się, że linie te rozłożone są w widmie według praw określonego typu, tworząc tzw. serie widmowe. Widma liniowe są charakterystyczne dla rodzaju atomów w stanie gazu lub pary. Wynika stąd możliwość analizy widmowej, tzn. stwierdzenia obecności danego pierwiastka w badanej substancji przez zbadanie jej widma. Dla pojawienia się widma liniowego charakteryzującego atomy konieczna jest dysocjacja związków, w których skład te atomy wchodzą. Z natężenia linii możemy wnioskować o ilości danego pierwiastka. Oprócz widm liniowych znamy jeszcze widma pasmowe; charakteryzują one już nie atomy, a drobiny związków. Inaczej zachowują się rozżarzone ciała stałe i ciekłe oraz gazy pod dużym ciśnieniem. Dają one widmo ciągłe, obejmujące wszystkie barwy.

Omawiane wyżej widma są to tzw. widma emisyjne. Prócz nich znamy jeszcze widma absorpcyjne. Możemy je zaobserwować, jeżeli na drodze światła pochodzącego ze źródła o widmie ciągłym znajdzie się warstwa, np. gazu czy pary o temperaturze niższej niż temperatura źródła. Najlepiej znany przykład widma absorpcyjnego stanowią tzw. linie Fraunhofera w widmie światła słonecznego. Linie te powstają w tzw. warstwie odwracającej Słońce. Warstwa odwracająca, ma temperaturę niższą i dlatego następuje w niej odwrócenie linii widmowych tzn. występowanie linii absorpcyjnych zamiast emisyjnych.

PRZEBIEG ĆWICZENIA

TABELA POMIARÓW

DYSKUSJA BŁĘDÓW

Stałą Hartmana l₀ obliczam z następującego wzoru:

błąd współczynnika l₀ obliczam metodą różniczki zupełnej ze wzoru:

Stałą Hartmana c obliczam ze wzoru:

a błąd stałej c obliczam metodą różniczki zupełnej:

Stałą Hartmana λ₀ obliczam ze wzoru :
; a jej błąd metodą różniczki zupełnej:

Długość nieznanej fali wyznaczam ze wzoru:
; a jej błąd (podobnie jak poprzednio) obliczam metodą różniczki zupełnej:

Wyniki obliczeń dokonanych na podstawie wymienionych powyżej wzorów przedstawiam w tabeli:

λ1	λ2	λ3
579,07	546,07	407,78
l1	δl1	l2	δl2	l3	δl3	lx	δlx
0	1	28	1	170	1	79	1
l0	δl0	c	δc	λ0	δλ0	λx	δλx
-808,793	375,19888	797648	784651,9	-407,15	2413,879	491,3115	3678,422

WYNIKI KOŃCOWE

λ_x= 491,3115 (kolor niebiesko-zielony średniej jasności)

WNIOSKI

Długość fali otrzymana w wyniku naszego doświadczenia niemalże idealnie pokrywa się z wynikiem tablicowym 491,6 nm. Z tego wynika, że ćwiczenie zostało wykonane poprawnie.

Błąd pomiaru mógł być spowodowany błędnym odczytem wskazań przyrządów pomiarowych.

---