4.2. Качественный эмиссионный анализ газа
Установите на оптический рельс за конденсором лампу МН-5. Штепсельную вилку лампы включите в гнездо "Лампа МН-5" блока питания
Перемещая лампу по рельсу, а также, работая юстировочными винтами конденсора, сфокусируйте разрядный промежуток лампы в перекрестие колпачка. Закрепите лампу на рельсе. Окончательную фокусировку осуществите с помощью юстировочных винтов конденсора. Снимите колпачок с входа коллиматора.
Вращая барабан монохроматора, просмотрите спектр излучения лампы, найдите самую интенсивную линию и зрительно запомните её яркость
Двигаясь от фиолетовой к красной области спектра, совмещайте линии спектра излучения лампы с указателем в фокальной плоскости окуляра и снимайте соответствующие отсчёты по барабану. Одновременно оцените яркость каждой из линий по отношению к самой яркой в спектре, пользуясь трёхбальной шкалой яркости: "сильная", "средняя", "слабая". Данные занесите в таблицу 3.
Пункт 4 проделайте 2 раза.
Выньте штепсельную вилку лампы МН-5 из гнезда блока питания. Наденьте колпачок на вход коллиматора.
Рассчитайте ср и, пользуясь градуировочным графиком монохроматора, определите длины волн излучения лампы МН-5. Данные занесите в таблицу 3.
Таблица 3. Спектр излучения лампы МН-5
-
Яркость линий
Отсчет по барабану (деления)
(нм)
1
2
ср
8. На листе миллиметровой бумаги формата А4 (210 х 297)мм постройте спектры излучения газов, указанных в таблице 4, и лампы МН-5. Спектры должны иметь одинаковый масштаб и располагаться строго друг под другом. По горизонтальной оси отложите длину волны от 380 до 720 нм (в масштабе 1 мм = 2 нм), по вертикальной - относительную яркость линий. Спектральные линии изобразите в виде вертикальных штрихов (узких столбиков), начинающихся от оси длин волн и имеющих высоту 45 мм в случае сильной яркости, 20 мм в случае средней и 8 мм в случае слабой яркости. Для примера на рис.6 показан спектр излучения аргона, построенный по указанным правилам.
Рис.6. Спектр излучения аргона
Таблица 4. Наиболее интенсивные линии излучения аргона, ксенона, неона в видимой области спектра
Аг (аргон) |
Хе (ксенон) |
Ne (неон) |
|||||
λ, нм |
яркость |
λ, нм |
яркость |
, нм |
Яркость |
, НМ |
яркость |
394.9 |
3 |
450.1 |
1 |
500.5 |
1 |
640.2 |
3 |
404.4 |
2 |
462.4 |
2 |
503.8 |
1 |
650.6 |
2 |
415.9 |
2 |
467.1 |
3 |
514.5 |
1 |
659.9 |
2 |
419.8 |
2 |
473.4 |
1 |
534.1 |
2 |
693.0 |
2 |
427.2 |
2 |
582.4 |
1 |
540.0 |
3 |
703.2 |
2 |
430.0 |
2 |
618.2 |
1 |
576.4 |
1 |
|
|
433.4 |
2 |
631.8 |
1 |
585.2 |
2 |
|
|
451.1 |
2 |
687.2 |
1 |
588.2 |
2 |
|
|
459.6 |
2 |
712.0 |
1 |
597.5 |
1 |
|
|
462.8 |
2 |
|
|
603.0 |
2 |
|
|
518.8 |
1 |
|
|
607.4 |
2 |
|
|
549.6 |
2 |
|
|
614.3 |
2 |
|
|
565.1 |
3 |
|
|
616.4 |
2 |
|
|
574.0 |
1 |
|
|
621.7 |
2 |
|
|
591.2 |
1 |
|
|
626.7 |
2 |
|
|
696.5 |
1 |
|
|
633.4 |
2 |
|
|
706.7 |
1 |
|
|
638.3 |
2 |
|
|
Примечание: для характеристики яркости линий приняты следующие обозначения: 1 - слабая, 2 - средняя, 3 - сильная.
Используя спектры излучения аргона, ксенона и неона, расшифруйте спектр лампы МН-5 и сделайте вывод о химическом составе заполняющего её газа.