4. Опис експериментальної установки.
В даній роботі використовується спектрометрична установка, що складається з джерел збудження спектрів, спектрального приладу і фотоелектричної системи реєстрації випромінювання. Блок-схема установки приведена на рис.5.
Джерелами спектрів служать спектральні трубки типу ТСУ, що наповнені інертними газами і ртутна лампа типу ПРК-2. Живлення їх здійснюється за допомогою спеціальних блоків живлення БПИ. Світло від джерела S направляється за допомогою лінзи L на вхідну щілину спектрального приладу, яким служить призменний монохроматор з дзеркальною оптикою ЗМР-3. Призма приладу змінна – кварцова або скляна з заломлюючим кутом 56о і основою 64 мм. Фокусуючою оптикою служить параболічне алюмінійоване дзеркало з фокусною відстанню 270 мм. Плоске дзеркало повертається гвинтом, обладнаним барабаном зі шкалою. Таким чином відбувається зміна довжини хвилі, що попадає на вихідну щілину монохроматора. На барабані нанесені поділки в нанометрах, так що прилад на потребує додаткового градуювання. Робоча область спектра монохроматора 3МР-3 складає 0.22-2.5 мкм.
Реєстрація випромінювання здійснюється за допомогою фотопомножувача ФЕП-79 і підсилювача постійного струму УІ-2. Живлення фотопомножувача здійснюється за допомогою високовольтного стабілізатора типу ВС-22. Сигнал на виході з підсилювача може подаватися на міліамперметр і самопишучий прилад КСП-4 (самописець), де на діаграмній стрічці вийде регістограма досліджуваного спектра.
5. Методика проведення досліджень.
Ознайомитись з будовою і правилами експлуатації окремих приладів і привести установки в робочий стан. Для цього:
а) ввімкнути підсилювач постійного струму УІ-2 і дати йому прогрітися 10-15 хв.
б) включити блок живлення ВС-22 фотоелектронного помножувача, попередньо встановивши напругу 1000 В;
в) встановити ширини вхідної і вихідної щілини монохроматора рівними 0.05-0.08 мм.
г) вивести з зачеплення шестерні приводу, що обертає барабан монохроматора ЗМР-3, і, обертаючи барабан вручну, сумістити візир, що вказує довжину хвилі на відмітці коло 250 нм. Відновити зчеплення шестерень.
д) включити самописець КСП-4 і за допомогою ручок “Встановлення нуля” на підсилювачі постійного струму вивести перо самописця на нуль.
е) ввімкнути живлення газорозрядної трубки або ртутної лампи. За допомогою конденсорної лінзи досягнути рівномірного освітлення вхідної щілини спектрального приладу.
є) ввімкнути протяжку стрічки самописця і мотор, що обертає барабан спектрального приладу.
Вчинити почергово фотоелектричний запис спектра ртуті і одного з інертних газів (по вказівці викладача). При запису спектрів ретельно фіксувати всі моменти проходження довжин хвиль, що відповідають максимумам інтенсивності спектральних ліній.
За допомогою таблиць спектральних ліній, які є в лабораторії, вчинити ототожнення і порівняння емісій, що спостерігаються, з табличним даними.
Нанести лінії, що спостерігаються, на відповідні діаграми енергетичних рівнів, які наведені в даному описанні. При цьому необхідно комбінувати отримані довжини хвиль з різницею енергій (в електрон-вольтах або обернених сантиметрах) між рівнями і враховуючи правила відбору.
Дати пояснення виникненню переходів, що спостерігаються.
У звіті представити діаграми енергетичних рівнів досліджуваних атомів з вказівкою на них (за допомогою стрілок) переходів, що спостерігаються. Результати представити також у таблиці по наступній схемі:
-
Атом
Довжина хвилі в Å
Перехід