315

фокусе объектива. На боковой стороне корпуса прибора расположена шкала с нониусом 9, показывающая положение объектива коллиматора.

В фокальной плоскости объектива зрительной трубы имеется индекс в виде треугольника. Индекс наблюдается через окуляр 6 и служит меткой, на которую наводятся спектральные линии. В верхней части тубуса окуляра имеется лампочка 10 для освещения индекса. Включение лампочки осуществляется выключателем 11. Непосредственно под лампочкой расположен диск с набором светофильтров. Поворачивая диск, можно осветить индекс желтым, красным, зеленым светом. Окуляр 6 может устанавливаться по глазу наблюдателя на резкость изображения индекса и спектральных линий путем вращения.

Отсчетным устройством прибора является барабан 12, который соединен с системой диспергирующих призм. При повороте барабана поворачивается вся система призм, и происходит перемещение спектра. Таким образом, можно установить в поле зрения окуляра любую спектральную линию и совместить ее с индексом. Барабан имеет спиральную шкалу с цифровыми делениями от 0° до 3500°. Малое деление шкалы соответствует двум градусам. При повороте барабана от 0 до 3500°диспергирующие призмы поворачиваются на 9° 43' 20",

что составляет 35000". Следовательно, один градус поворота барабана равен десяти угловым секундам поворота призмы. Отсчет производится по указателю.

Ртутная лампа 1 и лампа подсветки 10 включается через блок питания (на рис. 10 не изображен).

Указания по технике безопасности

Установка питается от сети переменного тока напряжением 220В.

Запрещается:

•Работать с прибором при поврежденной изоляции наружных соединительных проводов.

•Переставлять без лаборанта лампу на рельсе.

•Ртутную лампу ДРШ-250 без кожуха не включать, т.к. во время работы в лампе развивается давление до 30 атм. Чистить колбу при включенной лампе

категорически запрещается.

•Ртутная лампа дает сильное ультрафиолетовое излучение, поэтому запрещается рассматривать разрядный промежуток лампы невооруженным глазом

•Запрещается работать с лампой без защитного стекла.

Порядок выполнения работы.

Работа состоит из двух частей: Градуировка монохроматора по длинам волн. Определение дисперсии монохроматора УМ-2.

1. Градуировка монохроматора.

Для проведения спектральных исследований монохроматор должен быть предварительно проградуирован по длинам волн, т.е. нужно установить, каким длинам волн в спектре соответствует то или иное положение диспергирующей призмы монохроматора. Градуировку прибора производят с помощью ртутной лампы ДРШ, имеющей интенсивный линейчатый спектр, длины волн которого приведены в таблице 1.

Таблица 1

*Этот столбец указан для того, чтобы не путать линии одного цвета при наводке маркера. Сильные линии самые яркие, слабые – трудно различимы.

**Дублет – две близко лежащие линии. Если наблюдается только одна желтая линия, необходимо вызвать лаборанта или преподавателя для настройки монохроматора.

Порядок градуировки монохроматора:

-Фокусирующий конденсор установлен перед входной щелью на расстоянии оптимального заполнения светом монохроматора. Конденсор не перемещать!

-Установить на оптический рельс за конденсором ртутную лампу ДРШ-250. Включить штепсельную вилку блока питания в сеть. Включить тумблер «Сеть». Включить тумблер «Лампа ДРШ». Нажать кнопку «Пуск».

-Перемещая рейтор лампы по рельсу, сфокусировать разрядный промежуток лампы на входную щель монохроматора. Установить индекс барабана в начало шкалы отсчета.

-Поворачивая барабан, совместить фиолетовую линию спектра со стрелкой указателя на выходе монохроматора. Получившийся отсчет по барабану ϕ1

занести в таблицу 1.

-Аналогичные измерения провести для всех линий спектра ртутной лампы из таблицы 1, дойдя до красного края спектра.

-Провести такие же измерения для всех линий спектра в обратном порядке (от красного края спектра к фиолетовому). Соответствующие отсчеты ϕ2 занести в

таблицу 1.

- Выключить тумблер «Лампа ДРШ» блока питания.

- Рассчитать средние значения отсчетов ϕср =(ϕ1 +ϕ2 ) / 2 для всех линий

спектра и записать их в таблицу 1.

- Построить на миллиметровке градуировочный график монохроматора. По горизонтальной оси откладывать средние значения отсчетов по барабану ϕср ,

по вертикали - соответствующие значение длин волн (всего 12 точек). Масштаб следует выбирать, возможно, больше (50 мм на 100 нм для длин волн и 10 мм на 100 делений барабана). Градуировочный график должен представлять собой плавную кривую. Эту кривую строят при помощи лекала.

2. Определение дисперсии монохроматора УМ-2.

- Так как показатель преломления вещества призм имеет различные значения для различных длин волн, то дисперсия прибора будет так же различна для разных участков спектра. В данной работе определяется угловая и линейная дисперсия прибора для следующих участков спектра: 450, 500, 550, 600, 650 нм. Для этого на вертикальной оси градуировочного графика в области каждой из длин волн (450, 500, 550, 600, 650 нм) в масштабе откладывается ± 5 нм (рис.11). По горизонтальной оси находят соответствующие интервалам в 10 нм значения d1ϕ . Их заносят в таблицу 2.

Рис. 11. Нахождение d1ϕ для участка спектра 450 нм. d1ϕ = ϕ2 − ϕ1.

записать в таблицу 2.

- Значения d2ϕ перевести в радианы. Получившиеся значения d3ϕ записать в таблицу 2.

- По формуле (1) рассчитать значения угловой дисперсии Д и записать их в таблицу 2. dλ = 10нм.

-По формуле (2б) рассчитать значения линейной дисперсии Д * и записать их в таблицу 2. f = 280 мм.

-По формуле (3) рассчитать значения спектральной ширины щели ∆λ и окончательно заполнить таблицу 2. g = 10, h = 0,05мм.