Cel ćwiczenia
1. Wyznaczenie krzywej dyspersji spektrometru.
2. Określenie rodzaju gazu na podstawie widma emisyjnego.
Wstęp
Każdemu pierwiastkowi emitującemu światło odpowiada określone widmo o specyficznym i niepowtarzalnym układzie linii i kolorów. Na tej podstawie, badając widmo emisyjne nieznanego gazu lub substancji możemy dokładnie określić jego skład.
Obliczenia.
1) Wyznaczanie krzywej dyspersji dla spektrometru.
W celu wyznaczenia krzywej dyspersji spektrometru badaliśmy widmo emisyjne par rtęci. Na podstawie tablic linii widmowych odczytanej wartości skali położenia prążków przypisaliśmy odpowiednią długość fali l
skala |
barwa |
intens. |
długość fali l |
144 |
cz |
1 |
670 |
169 |
cz |
2 |
641 |
189 |
p |
1 |
614 |
202 |
ż |
3 |
579 |
203,5 |
ż |
3 |
577 |
226 |
z |
2 |
546 |
233,5 |
z |
3 |
521 |
305 |
n |
2 |
479,5 |
427,5 |
f |
3 |
435 |
432 |
f |
1 |
434 |
436 |
f |
1 |
433 |
2) Tabela pomiarowa dla pierwszej substancji:
skala |
barwa |
intens. |
długość fali l z krzywej dyspersji |
długość fali l z tab. linii widm. |
141 |
cz |
2 |
670 |
667,8 |
193 |
p |
3 |
585 |
587,6 |
284,5 |
zn |
2 |
|
541,5 |
289,5 |
zn |
2 |
501 |
501,5 |
304 |
zn |
2 |
490 |
|
342 |
n |
1 |
470 |
468,6 |
406 |
b |
2 |
445 |
447,1 |
422 |
i |
1 |
|
402 |
Na podstawie długości fal odczytanych z krzywej dyspersji i porównania z tabelą widm wnioskujemy, że pierwszym badanym gazem był hel.
2) Tabela pomiarowa dla drugiej substancji:
skala |
barwa |
intens. |
długość fali l z krzywej dyspersji |
długość fali l z tab. linii widm. |
143 |
c |
2 |
669 |
667,8 |
158 |
c |
3 |
641 |
640,2 |
166 |
c |
3 |
631 |
633,4 |
197 |
ż |
3 |
588 |
585,5 |
224 |
żz |
1 |
558 |
556,3 |
240 |
z |
2 |
541 |
540,1 |
249 |
z |
2 |
536 |
534 |
298,5 |
n |
2 |
598 |
595,7 |
316 |
n |
2 |
485 |
488,5 |
347 |
n |
2 |
468 |
470,5 |
Przy wyznaczaniu powyższej tabeli, ze względu na bardzo dużą ilość pomiarów, uwzględniliśmy tylko najjaśniejsze prążki danego koloru. Przy porównaniu ich długości fal (odczytanych z krzywej dyspersji) z tabelą linii widmowych okazało się że odpowiadają najjaśniejszym prążkom widma emisyjnego neonu.
Wnioski
W ćwiczeniu obserwowaliśmy liniowe widma emisyjne i na tej podstawie możemy powiedzieć że badanymi gazami były gazy jednoatomowe.
Po porównaniu wyników pomiarów z tablicami linii widmowych okazało się że badanymi gazami były:
hel
neon zmieszany najprawdopodobniej z powietrzem. Wskazywała na to duża liczba zaobserwowanych prążków nie należących do widma emisyjnego neonu.
3. Największe błędy powodowane były subiektywną oceną jasności i koloru prążka. Szczególnie było to widoczne przy odczycie parametrów prążków o najsłabszej jasności.
4. Ogólnie rzecz biorąc badane substancje były zanieczyszczone innymi piewiastkami (w głównej mierze pochodzącymi z powietrza), co powodowało obserwowanie dodatkowych prążków.