POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI	Sprawozdanie z ćwiczenia Nr 72
Paweł Wnuk	Temat: Analiza spektralna i pomiary spektrofotometryczne.
Wydział Elektroniki Rok I	Data: 21.04.99	Ocena:

1. Wstęp

Celem ćwiczenia było zapoznanie z budową i zasadą działania spektralnych przyrządów optycznych: pryzmatycznych i dyfrakcyjnych, obserwacji i pomiarach widma fal w zakresie widzialnym za pomocą spektroskopu i spektrometru oraz identyfikacja pierwiastka na podstawie znalezionych doświadczalnie długości fal linii widmowych tego pierwiastka.

Widmo optyczne powstaje na drodze rozszczepienia promieniowania (w tym wypadku światła widzialnego) na składowe o różnych długościach fali. Doświadczenie składało się z dwóch części. Pierwsza część polegała na wyskalowaniu spektroskopu za pomocą widma emisyjnego helu. Poprzez wynotowanie położenia poszczególnych prążków widma na skali spektrometru, a następnie odczytanie ich długości z tabeli można było wykreślić krzywą skalowania, która następnie mogła być użyta w dalszych pomiarach.

Druga część doświadczenia polegała na pomiarze transmisji, dla różnych długości fal, dwóch filtrów: czerwonego i zielonego. Pomiaru tego dokonano za pomocą wyskalowanego wcześniej spektrometru. Polegał on na wzrokowej ocenie transmisji fali dla różnych długości fali.

Schemat spektroskopu:

2. Tabele wyników pomiarów

2.1 Tabela długości fal w zależności od położenia linii widma wzorcowego (He) na skali

Położenie na skali	Barwa prążka	Długość fali [nm]
Hel (He)
1,4	czerwona	706,52
3,7	żółta	587,56
9,4	zielona	501,57
10,9	niebiesko-zielona	492,19
15,6	fioletowa	447,15
Światło białe
1,4	czerwona	667
4,4	żółta	587,56
10,2	zielona	501,57
11,7	niebiesko-zielona	492,19
13,3	niebieska	471,31
16,5	fioletowa	447,15

2.2 Pomiary absorpcji filtra czerwonego i zielonego za pomocą spektroskopu.

Przedział na skali	Procent transmisji światła białego
Filtr czerwony
0  6	100%
6  20	0%
Filtr zielony
0 1	0%
1  20	100%

3. Dyskusja błędów i wnioski z doświadczenia

Wartości poziomu transmisji dla filtrów zmierzoną tylko przy pomocy spektroskopu. Dalsze przeprowadzenie ćwiczenia uniemożliwiło błędne działanie spektrofotometru.

W dyskusji błędów omijamy błędy związane z grubością linii widma wzorcowego - podczas skalowania spektroskopu zwrócono uwagę na to, aby prążki były cienkie i ostre. Skalowanie spek­troskopu polegało na obserwacji widma emisyjnego helu i przyporządkowaniu dzięki temu punk­tom na skali odpowiednich wartości długości fal. Wykres skalowania spektroskopu powinien przy­pominać linię prostą, a nie krzywą jak to jest w naszym przypadku. Jest to spowodowane m.in. niedostateczną ostrością prążków widma emisyjnego oraz błędem paralaksy. W charakterystyce filtru czerwonego zwraca uwagę silny przyrost transmisji w przedziale długości fali od ok. 560 nm wzwyż, podczas gdy fale o mniejszych długościach są prawie całkowicie pochłaniane. Zjawisko to wykorzystywane jest w technice, np. do sterowania falami podczerwonymi urządzeń elektronicz­nych.

L

P

Q

SK

b

a

K

s

Q

Q - źródło światła,

K - kolimator,

S - szczelina kolimatora,

P - pryzmat,

L - lunetka,

Sk - pomocniczy tubus ze skalą

---