Nr ćwiczenia 304	Data 21.05.2003	Imię i Nazwisko Tomasz Przymusiak	Wydział BL-TOB	Semestr 2	Nr grupy lab. 3
Prowadzący Aneta Waszkowiak			Przygotowanie	Wykonanie	Ocena

1.Opis teoretyczny.

Światło emitowane przez dowolne źródło promieniowania składa się z fal elektromagnetycznych o różnych długościach. Możemy się o tym przekonać, wykorzystując pryzmat lub siatkę dyfrakcyjną czyli przyrządy posiadające zdolności dyspersji czyli
rozproszenia światła. Światło białe po przejściu przez pryzmat ulega dwukrotnie załamaniu - załamaniu na ściankach oraz rozproszeniu barwnemu. Promienie czerwone odchylane są najmniej, fioletowe najsilniej. Bezpośrednim następstwem rozszczepienia jest fakt, że współczynnik załamania zależy od długości fali. Dyspersję ośrodka definiuje się następująco

gdzie: D₀ - współ. załamania światła, B - stała, λ - Długość fali

Wielkość rozproszenia przez pryzmat zależy nie tylko od dyspersji ośrodka, lecz również od kąta padania i kąta łamiącego. Wielkością charakteryzującą rozszczepienie dla danego pryzmatu jest dyspersja kątowa pryzmatu

gdzie: ϕ - kąt odchylenia

Obrazem rozszczepionej wiązki na ekranie nazywamy widmem promieniowania danego źródła światła. Ciała stałe w podwyższonej temperaturze emitują promieniowanie o widmie ciągłym, gazy dwuatomowe emitują długości fal z pewnych przedziałów dając widmo pasmowe, gazy jednoatomowe oraz pary ciał stałych promieniują widmo liniowe. Widma wszystkich pierwiastków są znane i podawane w tablicach. W celu zidentyfikowania jakiegoś pierwiastka należy je zbadać za pomocą spektroskopu. Budowę spektroskopu pokazuje poniższy rysunek

Obserwując za pomocą spektroskopu ciało świecące, otrzymujemy jego widmo emisyjne. Przy identyfikacji widma przypisujemy położeniom linii na skali długości fal odczytane z krzywej dyspersji. Mając określone długości fal odszukujemy pierwiastek posiadający uzyskane widmo.

Badając widmo absorpcji i luminescencji dla tej samej substancji zauważamy, że to ostatnie jest przesunięte bardziej w stronę fal długich. To prawidłowość nosi nazwę reguły Stokesa i może być wytłumaczona na podstawie zasady zachowania energii. Mianowicie, kwant promieniowania pochłoniętego na energię hν_a, która nie może być mniejsza od energii kwantu emitowanego hν_e, gdyż światło pochłonięte jest źródłem energii dla procesu emisji. Zatem:

otrzymana nierówność wyraża właśnie regułę Stokesa

2. Przebieg ćwiczenia.

1. Umocować rurkę geisslerowską o znanej zawartości gazu w specjalnym uchwycie i umieścić przed szczelina kolimatora.

2. Podłączyć elektrody rurki z cewką Ruhmkoffa i uruchomić cewkę.

3. Odczytać położenia linii widmowych na skali i z tablicy znaleźć odpowiadające im długości fal.

4. Na papierze milimetrowym wykreślić krzywą dyspersji.

5. Zbadać widmo rurki geisslerowskiej o nieznanej zawartości. Podać jakim gazem jest ona wypełniona.

6. Zbadać widmo absorpcyjne i widmo fotoluminescencji cieczy.

3

---