78-długość fali rtęci, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania


Nazwisko

BŁAZIK

WYŻSZA SZKOŁA PEDAGOGICZNA w Rzeszowie

Imię

KATARZYNA

Wykonano

Oddano

Kierunek

Fizyka

z informatyką II

13-02-2001

Podpis

20-03-2001

Podpis

Grupa laboratoryjna: VIII

Nr ćwiczenia

78

Temat ćwiczenia

Wyznaczanie długości fali rtęci za pomocą spektroskopu

Wstęp teoretyczny:

Wszystkie pomiary spektrofotometryczne polegają na zarejestrowaniu i ewentualnym zmie­rzeniu widma emitowanego, bądź absorbowanego, przez badaną próbkę materiału. Widmo emisyjne badamy w przypadku substancji, które pobudzone same emitują promieniowanie elektromagnetyczne. Widmo absorpcyjne badamy, przepuszczając przez badaną próbkę promieniowanie o widmie białym, tzn. o równej zawartości wszystkich harmonicznych. Po­przez obserwację zredukowanego widma, otrzymanego po przejściu światła przez próbkę, możemy określić jakie pierwiastki wchodzą w jej skład. Podstawy teoretyczne są następu­jące:

Pobudzony elektron schodzi na niższy poziom energetyczny emitując jednocześnie kwant energii w postaci fali elektromagnetycznej o odpowiedniej długości fali - tak powstaje widmo emisyjne;

Odwrotnie jest, gdy w przypadku dostarczenia elektronowi odpowiedniej porcji energii, pochłania on ją, wchodząc jednocześnie na wyższy poziom energetyczny. (pochło­nięte promieniowanie nie wydostaje się z próbki) - w tym przypadku mamy do czynienia z widmem absorpcyjnym.

Obserwację widm przy użyciu spektroskopu należało rozpocząć od skalowania przy­rządu. Polega to na odpowiednim usytuowaniu źródła światła, ustawieniu układu soczewek na ostre widzenie, a także odpowiednim ustawieniu układów nakładania skali. Skalowanie spektroskopu wykonujemy kierując na spektroskop światło emitowane przez próbkę helu, który przyjęto za wzorzec. Hel emituje falę elektromagnetyczną, która po analizie widmowej przedstawia się w postaci siedmiu barwnych prążków. Dwudziestocentymetrową skalę spektroskopu ustawiamy tak, żeby pierwszy prążek o barwie czerwonej (odpowiadający długości fali 706.52 nm) pokrywał się z kreską 0.0 skali. Pozostałe prążki o znanych długo­ściach fal pozwalają wyznaczyć, na podstawie centymetrowej skali, długości fal prążków innych badanych próbek. Spektroskop zasadniczo służy do analizy jakościowej widma, ponieważ pomiar natężenia światła w odpowiednim pasmie jest wysoce subiektywny, z uwagi na bardzo małą czułość oka ludzkiego na zmianę natężeń promieniowania widzial­nego. Z grubsza rzecz biorąc pozwala jednak na ocenę charakterystyki obserwowanego spektrum.

Do analizy ilościowej bardziej przydatny od spektroskopu jest spektrofotometr, w którym wszelkie dane otrzymujemy w postaci liczby wyznaczonej z dokładnością nawet 1%. Natężenie światła dla danej długości fali odczytujemy nastawiając pokrętło mikrometryczne spektrofotometru na tą długość i odczytując z miernika magnetoelektrycznego procentową przepuszczalność optyczną próbki. Skalowanie spektrofotometru polega na ustawieniu skrajnych wartości 0% i 100% dla próbki przezroczystej (tzn. o całkowitej przepuszczalno­ści optycznej).

Pomiary podzielono na dwie części: pomiary spektroskopem i spektrofotometrem. Badano głównie widmo absorpcyjne szklanych filtrów optycznych. Badanie filtrów za pomocą spektroskopu polegało na subiektywnym określeniu natężenia światła, w poszczególnych pasmach, po przejściu przez badaną próbkę i wyznaczeniem długości fali odpowiadającej danej wartości odczytanej ze skali. Ze względu na nieczułość oka ludzkiego na ultrafiolet i podczerwień niemożliwe było określenie przepuszczalności próbki dla odpowiadającym im zakresom długości fal. Wyniki otrzymane przy tych badaniach zestawione są w tabeli i na wykresach. Za pomocą spektroskopu badano dwa filtry - czerwony i niebieski.

Pomiary wykonane spektrofotometrem Spekol wykonano dla próbek czerwonej i zielonej. Nastawienia długości fali dokonano z dokładnością Δ=1nm, a odczyt przepuszczalności z dokładnością Δ=1%. Wyniki otrzymane podczas pomiarów zestawione są w tabeli oraz na wykresie.

PRZEBIEG ĆWICZENIA:

  1. Wyładowanie w atmosferze par rtęci wywołujemy za pomocą transformatora wysokiego napięcia. Po uzyskaniu ostrego widma liniowego rtęci oświetlamy podziałkę skali.

  2. Odczytujemy na skali położenia trzech żądanych linii spektralnych l1, l2, l3 o długościach odpowiednio , ,  oraz położenie linii nieznanej lx .

  3. Stałe Hartmana wyliczamy z zależności:

0x01 graphic

Tabelka

barwa linii

liczba działek l

długość fali [nm]

czerwona

0

0

pomarańczowa

13

13

579,1

pomarańczowa

15

15

577,0

zielona

31

31

546,1

zielono-niebieska

71

71

491,6

fioletowo-niebieska

134

134

435,8

fioletowa

189

189

407,8



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
78-długość fali rtęci-poprawa, studia, Budownctwo, Semestr II, fizyka, Fizyka laborki, Fizyka - Labo
Lab fiz 43 2, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
Lab fiz 15, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
Lab fiz 44, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
17 - hallotron, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
74A, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
Ściąga 2 sem, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
Zrodlo swiatla za pomoco fotometru, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
30, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
47, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
konspekt f3, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
teoretyczna, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania
sprawozdanie73b, Studia, Semestr 1, Fizyka, Sprawozdania

więcej podobnych podstron