Порядок выполнения работы

Задание 1. Общее изучение спектра натрия

1. Установить на оптическом рельсе неоновую лампу и направить ее излучение на входную щель спектрографа. Установить минимальную ширину щели. Наблюдая через линзу 9 спектр неона, совместить со стрелкой-указателем каждую из линий неона, описанных в табл. 3. Показания шкалы барабанов 12, 13 и значения частот для каждой линии из табл. 3 занести в табл. 4. Переходя от ярких красных, оранжевых и желтых линий к слабым в зеленой и синей частях спектра, следует постепенно увеличивать ширину щели.

Таблица 4

Номер линии спектра	Частота ν, 1012 Гц	Угол поворота φ, отн. Ед.

2. Пользуясь данными табл. 4, на миллиметровой бумаге построить график зависимости угла поворота φ от частоты ν. При построении графика придерживаться следующих масштабов. На оси «частота» 1 см должен соответствовать 10*10¹² Гц, на оси «угол поворота» - 100 делениям барабана 12.

3. Убрать неоновую лампу и включить натриевую. Совместить с указателем все линии исследуемого спектра натрия. При наблюдении дублетов следует совмещать с указателем промежуток между линиями дублета. Определить показания шкалы для каждого дублета. С помощью построенного градуировочного графика найти усредненные частоты дублетов. Результаты занести в табл. 5.

4. По формулам (3) и (4) с помощью табл. 2 рассчитать частоты трех линий серии – главной, резкой и диффузной. Сопоставляя измеренные и рассчитанные значения частот, определить квантовые числа верхнего и нижнего уровней для переходов наблюдаемых линий спектра натрия. Результаты также занести в табл. 5.

Задание 2. Определение энергии спин-орбитального взаимодействия.

1. Включить натриевую лампу и совместить с указателем линии ярко красного дублета спектра натрия. Определить показания шкалы для каждой линии. Зная усредненную частоту этого дублета, найти на рис. 3 в спектре неона линии ближайшие по частоте к красному дублету натрия слева и справа. Установить неоновую лампу. Совместить с указателем эти линии в наблюдаемом спектре неона и определить показания шкалы. Данные занести в табл. 4. По этим данным построить градуировочный график в более крупном масштабе. На оси «частота» 1 см должен соответствовать 0.1*10¹² Гц, на оси «угол поворота» - 1 делению шкалы барабана 12. По

этому графику определить частоты ν₁ и ν₂ красного дуплета. По формуле (1) вычислить ΔЕ – энергию спин – орбитального взаимодействия. Результаты занести в табл. 5

Таблица 5

Измере-нные усред-ненные частоты дубле-тов, Гц	Цвет дублета	Рассчи-танные усред-ненные частоты дубле-тов, Гц	Кван-товые числа верхне-го уровня	Кванто-вые числа нижнего уровня	Серия	, Гц	Е, Дж

Изобразить в масштабе расположение уровней, переходы между которыми порождают красный дублет.