Формула (17) – основной теоретический результат данной лабораторной работы. Множитель 1+ mM объясняет эффект изотопического сдвига: поскольку массы ядер изотопов М различны, то соответствующие длины волн будут несколько отличаться друг от друга (на небольшую величину, так как m << М и поэтомуmM <<1). Необходимо твердо запом-

нить, что эффект изотопического сдвига можно объяснить в рамках теории Бора, если считать ядро атома движущимся вокруг центра масс.

2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ.

Основным элементом установки является спектрограф. Спектрографом называется прибор для фотографической регистрации спектра. Отвлекаясь от устройства конкретного прибора (так как существует несколько различных оптических схем), рассмотрим принцип действия любого спектрографа. На рис. 3. изображена общая схема спектрографа.

O O’

Рис. 3. Общая схема спектрографа

.

Свет от источника проходит через щель S и попадает на линзу L1 . Поскольку S помещается в фокусе L1, то после прохождения L1 свет идет параллельно главной оптической оси 00’. Проходя диспергирующую систему D (например, дифракционную решетку), свет разлагается на спектральные компоненты. Последние, в свою очередь, фокусируются линзой L2 в фокальной плоскости. Если поместить в эту плоскость фотопластинку Р, то после проявления получим на ней фотографию спектра данного источника.

Экспериментальная установка для наблюдения и фиксирования спектральных линий водорода и дейтерия изображена на рис. 4. Свет от ртутно-гелиевой лампы 3 или водороднодейтериевой лампы 4 попадает на входную щель 2 спектрографа 1 (ДФС-13). Далее свет разлагается в спектр на дифракционной решетке и направляется на выходное окно спектрографа, где располагается кассета для фотопластинок. Питание ламп осуществляется от источника питания УИП-1 6. На передней панели которого расположены: выключатель 7, переключатель диапазона напряжения 10, ручка плавного регулирования напряжения 11, вольтметр 8 и амперметр 9. При работе с ртутно-гелиевой лампой, необходимо переключатель 10 установить в положение 20-150В, при работе с водородно-дейтериевой лампой – в положение 150300В . Напряжение накала (4В) поступает на лампы непосредственно с УИП-1. Высокое напряжение, прикладываемое между анодом и катодом ламп, поступает через распределительный блок 12. Внутри которого находятся токоограничительный резистор (включен в цепь анода) и переключатель 13 для включения лампы 3 или 4.

5

Рис.4. Экспериментальная установка для наблюдения и фиксирования спектральных линий водорода и дейтерия: 1- спектрограф ДФС-13, 2- Входная щель спектрографа, 3- лампа ДВС-25, 4- лампа ДРГС-12, 5- маховичок длин волн, 6- источник питания УИП-1, 7- выключатель питания, 8- вольтметр, 9- амперметр, 10- переключатель диапазонов напряжения, 11- ручка плавного регулирования напряжения, 12- распределительный блок, 13- переключатель ламп.

Рис.5. Передняя панель спектрографа: 1- выходное окно, 2- кассетная рамка , 3- клиновые зажимы кассеты, 4- маховичок движения кассеты по вертикали, 5- маховичок длин волн, 6- окно длин волн, 7- выключатель подсветки.

6