Temat: Badanie widm atomowych

Cel

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej spektroskopu.

Do pomiarów widm służy prosty spektroskop siatkowy, składający się z kolimatora z regulowaną szczeliną, stolika, na którym umieszcza się siatkę dyfrakcyjną, oraz ruchomej lunety. Pozwala on na bezpośrednią obserwację widm i pomiar położenia kątowego poszczególnych linii. Szczelinę spektroskopu oświetla badane źródło światła. Źródłami światła są rurki Geisslera wypełnione gazami takimi jak: hel, neon oraz parami metali - sodu.

Hel

Barwa prążka	Długość fali [nm]	Położenie θ1 [^o] Δθ1=0^o0'2”	Położenie θ2 [^o] Δθ2=0^o0'2”
Niebieski Niebieskozielony Zielony	471,3 492,2 501,6	53^o00'42” 53^o33'18” 53^o57'38”	19^o54'50” 19^o08'48” 18^o48'48”
Niebieski Niebieskozielony Zielony	471,3 492,2 501,6	52^o47'11” 53^o31'48” 54^o04'30”	19^o55'51” 19^o09'39” 18^o49'49”
Niebieski Niebieskozielony Zielony	471,3 492,2 501,6	52^o45'12” 53^o31'30” 53^o51'49”	19^o59'01” 19^o03'41” 18^o42'51”

Neon

Barwa prążka	Długość fali [nm]	Położenie θ1 [^o] Δθ1=0^o0'2”	Położenie θ2 [^o] Δθ2=0^o0'2”
Zielony Żółty I Żółty II	565,6 576,4 574,8	55^o34'38” 56^o42'18” 56^o46'12”	17^o07'50” 15^o54'13” 15^o48'29”
Zielony Żółty I Żółty II	565,6 576,4 574,8	55^o36'59” 56^o44'18” 56^o46'41”	17^o03'40” 15^o54'30” 15^o49'00”
Zielony Żółty I Żółty II	565,6 576,4 574,8	55^o34'41” 56^o42'21” 56^o46'51”	17^o03'32” 15^o54'18” 15^o50'10”

Pary sodu

Barwa prążka	Długość fali [nm]	Położenie θ1 [^o] Δθ1=0^o0'2”	Położenie θ2 [^o] Δθ2=0^o0'2”
Żółtopomarańczowy Żółty	568,8 588,9	57^o10'35” 57^o08'10”	15^o37'31” 15^o35'58”

Dla każdego prążka liczymy wartości kąta α ze wzoru:

Dla helu:

Barwa prążka	Wartość kąta α [^o]	Wartość sinα
Niebieski Niebieskozielony Zielony	16,55 17,20 17,57	0,29 0,30 0,30
Niebieski Niebieskozielony Zielony	16,43 17,18 17,63	0,28 0,30 0,30
Niebieski Niebieskozielony Zielony	16,39 17,25 17,57	0,28 0,30 0,30

Δα=5,6·10^{-4 o}

Dla neonu

Barwa prążka	Wartość kąta α [^o]	Wartość sinα
Zielony Żółty I Żółty II	19,23 20,41 20,48	0,33 0,35 0,35
Zielony Żółty I Żółty II	19,27 20,41 20,48	0,33 0,35 0,35
Zielony Żółty I Żółty II	19,27 20,41 20,48	0,33 0,35 0,35

Δα=5,6·10^{-4 o}

Dla sodu

Barwa prążka	Wartość kąta α [^o]	Wartość sinα
Żółtopomarańczowy Żółty	20,77 20,77	0,35 0,35

Δα=5,6·10^{-4 o}

Ze wzoru
obliczmy stałą d siatki dyfrakcyjnej; m=1, gdyż są to prążki I rzędu.

Barwa prążka	Stała siatki d [nm]
Zielony Żółty I Żółty II	1625,17 1640,67 1672,00
Zielony Żółty I Żółty II	1683,21 1640,67 1672,00
Zielony Żółty I Żółty II	1683,21 1640,67 1672,00

Δd=0,02nm

Δd=0,02nm