WFiIS

1. Dominik Kućma

2. Adam Skorek

Rok 2

Grupa :

2

Zespół:

11

Pracownia

Fizyczna 2

Temat: Spektrometr Optyczny

Nr ćw.

83

Data wykonania:

4.04.2007

Data oddania:

18.04.2007

Zwrot do poprawy:

Data oddania:

Data zaliczenia:

OCENA:

1. Cel ćwiczenia

Zapoznanie się z podstawowymi metodami analizy widmowej. Wykorzystanie siatki dyfrakcyjnej do wyznaczanie długości fali.

2. Przebieg ćwiczenia

Doświadczenie wykonaliśmy dla światła z lampy rtęciowej, a następnie dla świetlówki

Dysponując wynikami pomiarów z prawej i lewej strony od prążka zerowego, obliczamy średni kąt odchylenia od każdego prążka. Następnie obliczamy odpowiadającą mu długość fali λ ze wzoru:

0x01 graphic

gdzie n to rząd widma, d stała siatki, α to kąt ugięcia fali. Wyniki zapisujemy w tabeli poniżej. Następnie otrzymane wartości długości fali porównujemy z wartościami tablicowymi.

3. Opracowanie danych

Określenie niepewności pomiaru Δλ jest trudne, gdyż o dokładności pomiaru decyduje nie precyzja odczytu kąta, która jest bardzo duża, lecz błąd systematyczny wynikający z niedoskonałego wyjustowania przyrządu. Za szacunkową wartość niepewności można przyjąć średnią różnicę wartości λ uzyskanych z widm 1 i 2 rzędu

Lampa rtęciowa

Stała siatki dyfrakcyjnej d=570/1[mm]=1,75 10-6 [1/m]

Rząd ugiętego
obrazu n

Barwa linii

Położenie obrazu ugiętego

średni kąt
ugięcia αśr

Długość
fali λ

Położenie na prawo

położenie na lewo

1

fiolet

14° 06'

14° 06'

14° 06'

426

1

zielony

18° 15'

18° 45'

18° 30'

555

1

zółty

19°15'

19° 18'

19° 16'

577

1

zółty

19°17'

19° 20'

19° 18'

578

2

fiolet

29° 55'

29° 55'

29° 55'

436

2

zielony

38° 29'

38° 35'

38° 32'

545

2

zółty

41° 31'

41° 30'

41° 31'

580

2

zółty

41° 33'

41° 32'

41° 33'

581

Świetlówka

Stała siatki dyfrakcyjnej d=570/1[mm]=1,75 10-6 [1/m]

Rząd ugiętego
obrazu n

Barwa linii

Położenie obrazu ugiętego

średni kąt
ugięcia αśr

Długość
fali λ [nm]

Położenie na prawo

położenie na lewo

1

fiolet

14° 12'

14° 10'

14° 11'

429

1

zielony

18° 00'

18° 12'

18° 06'

544

1

zółty

19° 01'

19° 10'

19° 6'

572

1

zółty

19°03'

19° 12'

19° 08'

574

2

fiolet

29° 33'

29° 59'

29° 46'

434

2

zielony

38° 10'

38° 34'

38° 22'

543

2

zółty

41° 01'

41° 54'

41° 26'

579

2

zółty

41° 03'

41° 56'

41° 28'

579

.

Barwa

 

Lampa rtęciowa

Świetlówka

Długość fali
λśr [nm]

Niepewność długości fali Δλ [nm]

Długość fali
λśr [nm]

Niepewność długości fali Δλ [nm]

fiolet

431

10

432

5

zielony

544

10

548

1

żółty I

578

3

576

7

żółty II

580

3

577

5

Otrzymane wyniki porównujemy z wartościami tablicowymi i odszukujemy odpowiadające im przejścia dla atomu rtęci:

Kolor

λ wyznaczone[nm]

λ teoretyczne[nm]

Przejście

Fioletowy

431 ± 10

435

7 1D→6 1P

Zielony

544 ± 10

548

7 3S→6 3P1

Żółty I

578 ± 3

578

6 3D2→6 1P1

Żółty II

580 ± 3

578

6 1D1→6 1P1

4. Wnioski

Wartości niepewności są większe niż wynikałoby to dokładności z jaką jest w stanie zmierzyć używany przez nas spektrometr ze względu na problemy z prawidłowym wyjustowaniem urządzenia i jego rozstrajaniem w czasie wykonywania pomiarów. Tym niemniej udało nam się prawidłowo zidentyfikować kolejne linie widma i odpowiadające im przejścia. Wartości wyznaczone i wartości teoretyczne są równe w granicach niepewności.