Оригинальные учебные работы для студентов


Контрольная работа по физике излучение и спектры

Контрольная работа по физике излучение и спектры частот испускаемого при этом возбуждёнными атомами излучения называется спектром. В изолированных атомах энергетические уровни электронов имеют дискретную последовательность значений. Поэтому спектр излучения атома оказывается линейчатым.

Такой спектр состоит из отдельных частот, образующих спектральные линии. В разреженном атомарном газе частицы слабо взаимодействуют друг с другом и поэтому сохраняют структуру энергетических уровней изолированных атомов. Этим условиям удовлетворяют, например, пары ртути и других металлов или инертные газы при нормальном или пониженном давлении.

Такие вещества являются источниками линейчатых спектров. При высоких температурах и больших давлениях из-за сильного взаимодействия между атомами их энергетические уровни расширяются и перекрываются.

Примером такого источника служит раскалённый газ солнечной атмосферы, который испускает сплошной спектр.

Газы, состоящие из двух- и многоатомных молекул, при свечении дают полосатый спектр. Образование молекул из атомов сопровождается расщеплением энергетических уровней на полосы: Контрольная работа по физике излучение и спектры твёрдых и жидких телах взаимодействие атомов приводит к расщеплению электронных уровней и образованию энергетических зон.

Последовательность значений энергии электрона в зоне практически непрерывна. Поэтому переходы между зонами создают по существу сплошной спектр частот, который наблюдается при излучении нагретого тела, например, такого, как нить лампы накаливания. Для изучения спектрального состава излучения необходимо осуществить пространственное разделение света по частотам длинам волнто есть — спектральное разложение.

Этим целям служат спектральные приборы — спектроскопы или спектографы. Если спектральный прибор позволяет проводить количественные измерения интенсивности излучения, он называется контрольная работа по физике излучение и спектры. В большинстве спектральных приборов используется либо явление дисперсии, то контрольная работа по физике излучение и спектры зависимость показателя преломления вещества от частоты или длины волны излучения, либо дифракционной решётки.

В данной работе для разложения света в спектр применён спектроскоп со стеклянной призмой, то есть используется явление дисперсии. Схема спектроскопа приведена на рис. Щель помещена в фокальной плоскости коллиматорной линзы. Поэтому в плоскости преломляющего угла на призму падает параллельный пучок света и создаются одинаковые начальные условия преломления лучей разного цвета, то есть волн разной частоты.

После преломления в призме в объектив попадает уже несколько световых пучков, идущих под разными углами в соответствии с набором частот в спектре светящегося источника. Объектив собирает эти пучки в различных участках фокальной плоскости: В случае дискретного набора частот в излучении источника изображения щели представляет собой линии разного цвета, отдельные друг от друга тёмными промежутками.

Это — линейчатый спектр, рис. Линейчатый спектр излучения неона: Так выглядит сплошной спектр. Изображение спектра рассматривают в окуляр спектроскопа, который вместе с объективом составляет зрительную трубу.

Чем уже входная щель, тем меньше ширина её изображения, тем точнее можно определить её положение в фокальной плоскости. Но при этом меньше её интенсивность. В центре поля зрения окуляра расположена индикаторная нить, которая служит для определения положения спектральной линии в фокальной плоскости.

У спектроскопа имеется устройство вращения зрительной трубы вокруг вертикальной оси, снабжённое отсчётным механизмом. С помощью этого устройства ось зрительной трубы совмещают с направлениями световых пучков разного цвета.

В этом случае изображение спектральной линии совпадает с индикаторной нитью, а положение зрительной трубы фиксируют при помощи отсчётного устройства, рис.

  • У спектроскопа имеется устройство вращения зрительной трубы вокруг вертикальной оси, снабжённое отсчётным механизмом;
  • Всего их должно быть 12;
  • Один оборот барабана соответствует его перемещению по неподвижному стержню на одно деление шкалы последнего;
  • Для изучения неизвестного спектра необходимо предварительно отградуировать спектроскоп.

Схема отсчётного устройства спектроскопа: Один оборот барабана соответствует его перемещению по неподвижному стержню на одно деление шкалы последнего. Поверхность барабана разбита на 50 делений и представляет собой нониусную шкалу. Одно деление этой шкалы соответствует 0,02 деления шкалы неподвижного стержня. При отсчёте по неподвижной шкале получают целое число делений, а по нониусной шкале после удвоения её показаний — сотые доли.

Для изучения неизвестного спектра необходимо предварительно отградуировать спектроскоп. Градуировка заключается в установлении соответствия между известной длиной волны спектральных линий и делениями шкалы отсчётного устройства. В результате получают график, который позволяет определять длины волн неизвестных спектральных линий.

Пример такого графика контрольная работа по физике излучение и спектры на рис. Порядок выполнения работы 1. Посмотрите в окуляр спектроскопа. Вращая оправу окуляра, добейтесь вертикального положения и чёткого изображения индикаторной нити.

  1. В большинстве спектральных приборов используется либо явление дисперсии, то есть зависимость показателя преломления вещества от частоты или длины волны излучения, либо дифракционной решётки.
  2. Схема отсчётного устройства спектроскопа. Для изучения неизвестного спектра необходимо предварительно отградуировать спектроскоп.
  3. Для изучения спектрального состава излучения необходимо осуществить пространственное разделение света по частотам длинам волн , то есть — спектральное разложение. Поэтому спектр излучения атома оказывается линейчатым.

Расположите трубу спектроскопа сбоку от лампы и наведите входную щель трубы на межэлектродный промежуток. В этом месте яркость свечения наибольшая. Градуировку начинайте с фиолетовой части спектра. Вращая барабан отсчётного устройства и одновременно вращая тубус окуляра вдоль оси зрительной трубы, добейтесь чёткого изображения первой фиолетовой линии и совмещения её центра с индикаторной нитью.

Проведите два независимых отсчёта x1 и x2. Результаты запишите в табл. Вращая барабан дальше, добейтесь совмещения индикаторной нити со второй фиолетовой линией в спектре неона; значения двух измерений x1 и x2 запишите в табл. Аналогичные операции проделайте для каждой линии, видимой в спектре неона. Всего их должно быть 12. Расположение контрольная работа по физике излучение и спектры показано на рис.

  • Один оборот барабана соответствует его перемещению по неподвижному стержню на одно деление шкалы последнего;
  • Полученные результаты запишите в табл;
  • Схема спектроскопа приведена на рис;
  • Этот метод основан на том, что на небольшом участие кривой касательную можно заменить хордой.

Переходя к каждой следующей линии, корректируйте фокусировку зрительной трубы, перемещая тубус окуляра. Выключите неоновую лампу, включите ртутную лампу. Наведите спектроскоп на ртутную лампу. Всего в изучаемой части спектра паров ртути можно увидеть 5 линий. Данные запишите в табл. Включите лампу накаливания, наведите на неё спектроскоп. Обработка опытных данных 1.

По результатам измерений табл. График следует строить карандашом на миллиметровой бумаге. Должна получиться гладкая кривая. Полученные результаты запишите в табл. Оцените погрешность определения длин волн по градуировочном графику. Этот метод основан на том, что на небольшом участие кривой касательную можно заменить хордой.

VK
OK
MR
GP