POLITECHNIKA WROCŁAWSKA		Spraw. wyk.: Piotr BARON	Wydział Informatyki i Zarządzania
LABORATORIUM Z FIZYKI Rok: 2 Semestr: 3
Data 16.11.1998	Temat: Analiza spektralna i pomiary spektrofotometryczne.			Ocena:
Nr.lab. : 3. Nr.ćw. : 72.

1. CEL ĆWICZENIA.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i zasadą działania podstawowych urządzeń do pomiarów spektrofotometrycznych takich jak spektroskop pryzmatyczny i spektrofoto­metr Spekol oraz nabycie umiejętności skalowania spektroskopu.

2. WSTĘP TEORETYCZNY.

Doświadczenie to polegało na obserwacjach i pomiarach widma fal w zakresie widzialnym, za pomocą spektroskopu i spektrofotometru Spekol. 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.

Druga część doświadczenia polegała na pomiarze transmisji, dla różnych długości fal, dwóch filtrów: czerwonego i zielonego. Pomiaru tego dokonano dwoma metodami za pomocą wyskalowanego wcześniej spektrometru i spektrofotometru Spekol.

Pomiar za pomocą spektroskopu polegał na wzrokowej ocenie transmisji fali dla różnych długości fali. Pomiar za pomocą spektrofotometru sprowadzał się do ustalenia procentu fali przepuszczonej w stosunku do odniesienia, którym była płytka przeźroczysta. Ten sposób pomiaru pozwalał na wyeliminowanie wpływu fali rozproszonej na wynik pomiaru.

3. PRZEBIEG ĆWICZENIA

1. Skalowanie spektroskopu.

Do wyskalowania spektroskopu posłużyło widmo emisyjne helu.

1. Tabela pomiarów i wyników.

Połżenie prążka widmowego	Barwa prążka widmowego	Natężenie	Długość fali odczytana z tabeli [nm]
10	czerwona	słabe	706.52
25	czerwona	mocne	667.81
53	żółta	mocne	587.56
110	zielona	mocne	501.57
118	zielona-niebieski	słabe	492.19
125	niebieski	mocne	471.31
140	fioletowy	słaby	447.15

2. Badanie absorpcji filtrów za pomocą spektroskopu.

Badanie polegało na wzrokowej ocenie transmisji filtrów.

Barwa	Położenie	Dla filtru czerwonego	Wyniki [%]	Dla filtru zielonego	Wyniki [%]
Czerwony	10-50			10-30	0
Żółty	50-60	45-200	0	30-60	10
Zielony	60-130	10-45	80	60-130	60
Niebieski	130-150			130-200	80
Fioletowy	150-200

3. Badanie widma absorpcji filtrów szklanych za pomocą spektrofotometru.

Filtr zielony			Filtr czerwony
Długość fali [nm]	Transmisja [%]	Długość fali [nm]	Transmisja [%]
400	78	400	0
420	62	420	0
440	48	440	0
460	48	460	0
480	55	480	0
500	64	500	0,1
520	69	520	1
540	62	540	1
560	48	560	3
580	31	580	7
600	17	600	12
620	9	620	32
625		625	44
630		630	58
635		635	71
640	5	640	95
660	3	660	98
680	3	680	98
700	2	700	99

IV. WNIOSKI I DYSKUSJA WYNIKÓW.

1. Spektroskop jest przyrządem bardzo niedokładnym i opierającym się na subiektywnej ocenie obserwatora. Zatem bardziej nadaje się do obserwacji spektr widm niż do pomiarów konkretnych wartości.

2. Spektrofotometr Spekol pozwala z duża dokładnością określać przepuszczalność dla danej długości fali.

3. Przedziały przepuszczalności, dla filtrów zielonego i czerwonego, wzajemnie się uzupełniają.

4. Natężenie światła przepuszczanego przez filtr zielony jest mniejsze niż w przypadku filtru czerwonego.

5. Badania widma światła gwiazd przyczyniły się do powstania teorii wielkiego wybuchu. Ponieważ stwierdzono dzięki nim stałe oddalanie się ich od układu słonecznego.

6. Dzięki znajomości własności absorpcji i przepuszczalności danego materiału jesteśmy w stanie wytwarzać produkty filtrujące szkodliwe promieniowanie np.: kremy do opalania z filtrem UV lub filtry na monitory komputerowe.

---