Проверка градуировки монохроматора
1. Установите ртутную лампу на оптический рельс перед входной щелью монохроматора.
2. Включите тумблера "Сеть" и "Лампа ДРШ " блока питания, затем нажмите кнопку "Пуск" и удерживайте ее в нажатом положении до тех пор, пока лампа не загорится устойчивым разрядом.
3. Перемещая лампу ДРШ-250, добейтесь четкого изображения разрядного промежутка на колпачке 9. Работая винтами, сдвигающими конденсор в вертикальном и горизонтальном направлениях, совместите это изображение с перекрестием колпачка. Флажок шторки "Открыт-закрыт" 16 поставьте в положение "Открыт".
4. С помощью микрометрического винта 10 (рис.5) установите ширину входной щели, равную 0.02 мм. При этом край микрометрического винта должен совпадать с цифрой "О", а индекс на шкале нониуса - с цифрой "20". Снимите колпачок 9, закрывающий входную щель коллиматора.
5. Вращая барабан 11 поворотного механизма, выведите линии спектра в поле зрения окуляра. Включите тумблер 15 подсветки указателя. Поворачивая револьверную оправу 3 сменных светофильтров, осветите указатель желтым светом. Вращая окуляр 2, добейтесь максимальной резкости указателя. В этом случае изображение спектральных линий тоже должно быть резким. Барабаном 11 подведите к указателю желтый дублет (две желтые линии). При правильной установке ширины щели и фокусировке окуляра линии спектра должны наблюдаться раздельно. Поворачивая барабан 11, просмотрите весь спектр излучения ртутной лампы.
 |
Рис.5. Устройство монохроматора УМ-2.
6. Измерьте положение каждой из спектральных линий ((см.рис.7). табл.1). Для чего, путем вращения барабана 11, совместите линию с указателем, снимите соответствующий отсчет по барабану и занесите результат в таблицу 2. Измерения рекомендуется начинать с фиолетовой части спектра и последовательно двигаться к красной. Данный пункт повторите три раза, рассчитайте среднее значение φср отсчета по барабану, соответствующее каждой из линий спектра. На листе миллиметровой бумаги формата А4 постройте градуировочный график λ= f (φср).
7. Выключите тумблер "Лампа ДРШ ".
Наденьте колпачок на входную щель коллиматора.
Табл.1. Спектр излучения ДРШ-250 в видимой области
| Цвет линий | Интенсивность | λ (нм) |
| Фиолетовая | сильная | 404,6 |
| Фиолетовая | средняя | 408,0 |
| Синяя | сильная | 435,8 |
| Зелено-голубая | средняя | 491.1 |
| Зеленая | сильная | 546.4 |
| Желтый дублет | сильная | 576.4 |
| сильная | 579.1 | |
| Пять линий в | слабые | 607.0 |
| оранжево-красной | 614.0 | |
| области | 623.4 | |
| 671.6 | ||
| 690.7 |
Табл.2. Результаты градуировки
| λ (нм) | отсчет по барабану (деления) | |||
| 404.6 | φ1 | φ2 | φ3 | φСР |
| 690.7 |
Качественный эмиссионный анализ газа
1. Установите на оптический рельс за конденсором лампу МН-5. Штепсельную вилку лампы включите в гнездо "Лампа МН-5" блока питания
2. 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.
3. Вращая барабан монохроматора, просмотрите спектр излучения лампы, найдите самую интенсивную линию и зрительно запомните её яркость
4. 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.
5. Пункт 4 проделайте 2 раза.
6. Выньте штепсельную вилку лампы МН-5 из гнезда блока питания. Наденьте колпачок на вход коллиматора.
7. Рассчитайте jср 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) | l (нм) | ||
| j 1 | j 2 | j 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 | l, нм | Яркость | l, НМ | яркость |
| 394.9 | 450.1 | 500.5 | 640.2 | ||||
| 404.4 | 462.4 | 503.8 | 650.6 | ||||
| 415.9 | 467.1 | 514.5 | 659.9 | ||||
| 419.8 | 473.4 | 534.1 | 693.0 | ||||
| 427.2 | 582.4 | 540.0 | 703.2 | ||||
| 430.0 | 618.2 | 576.4 | |||||
| 433.4 | 631.8 | 585.2 | |||||
| 451.1 | 687.2 | 588.2 | |||||
| 459.6 | 712.0 | 597.5 | |||||
| 462.8 | 603.0 | ||||||
| 518.8 | 607.4 | ||||||
| 549.6 | 614.3 | ||||||
| 565.1 | 616.4 | ||||||
| 574.0 | 621.7 | ||||||
| 591.2 | 626.7 | ||||||
| 696.5 | 633.4 | ||||||
| 706.7 | 638.3 |
Примечание: для характеристики яркости линий приняты следующие обозначения: 1 - слабая, 2 - средняя, 3 - сильная.
9 Используя спектры излучения аргона, ксенона и неона, расшифруйте спектр лампы МН-5 и сделайте вывод о химическом составе заполняющего её газа.