Data wykonania:

1SD gr.6 27.04.1999

Ćwiczenie nr 47

Temat: Badanie widma emisyjnego gazów.

Wyznaczanie nieznanych długości fali.

1. Zagadnienia do samodzielnego opracowania:

1. Równanie Maxwella, jako podstawa matematycznego opisu propagacji fal elektromagnetycznych.

2. Model atomu w teorii klasycznej.

3. Rodzaje widm ze szczególnym uwzględnieniem widm liniowych.

2. Teoria:

Podstawę matematycznego opisu wszelkich zjawisk promieniowania i

propagacji fal elektromagnetycznych w materii stanowią równania Maxwella. Pełny ukł. równań w symbolice wektorowej ma postać:

gdzie: E i H - wektory natężenia pola elektrycznego i magnetycznego

D i B - wektory indukcji elektrycznej i magnetycznej

J - wektor gęstości prądu elektrycznego

p_e - określa skalarną przestrzenną gęstość ładunku

c - prędkość rozchodzenia się fali

∇ - operator Hamiltona (nabla), który we współrzędnych

prostokątnych opisujemy :

i,j,k - wersory odpowiednio wzdłuż osi x,y,z

3. Wykonanie ćwiczenia.

Przyrządy: spektrometr, źródło światła białego, źródło światła o widmach liniowych.

W ćwiczeniu bada się najprostsze widmo jakie dają pobudzone do świecenia gazy jednoatomowe -tj. widmo liniowe. Źródłem światła jest gaz zamknięty w tzw. Rurce Pluckera pobudzony do świecenia wyładowaniem

elektrycznym z induktora Ruhmkorfa . Źródło światła białego (żarówka) służy do oświetlenia skali w spektrometrze.

KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI:

1.Połączyć obwód w/g schematu :

A

INDUKTOR

SPEKTROMETR

B

2.Przesuwając bęben skali spektrometru odczytujemy położenie L wszystkich linii widmowych.

3.W tablicy znajdującej się przy ćwiczeniu odczytujemy długość fal zaobserwowanych linii _l gazu wzorcowego, którym jest hel.

4.Wykreślamy krzywą dyspersji spektrometru =f(L) .

5.Zmieniamy źródło światła o widmie liniowym. Bierzemy rurkę Pluckera wypełnioną innym gazem i korzystamy z wykreślonej przez siebie krzywej dyspersji szukając długość fali linii wskazanych przez prowadzącego ćwiczenia.

6.Oszacowujemy błędy pomiarowe uwzględniając dokładność określenia położenia linii na skali oraz dokładność odczytu długości fali z krzywej dyspersji.

7.Wyniki umieszczamy w tabelce :

Długości fali najsilniejszych widzialnych

linii widma emisyjnego helu .

Lp.	l [m]	barwa
1	0,4026	fiolet
2	0,4111	fiolet
3	0,4388	fiolet
4	0,4471	niebieska
5	0,4713	niebieska
6	0,4922	niebiesko-zielona
7	0,5016	zielona
8	0,5878	żółta
9	0,6678	czerwona
10	0,7065	czerwona

Tabela z wynikami:

Lp.	barwa linii	l	ΔL	λ	lx	barwa λ	λx	Δλx	λx±Δλx
-	-	-	-	[ ]	-	-	[ ]	[ ]	[ ]
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

---