S spektroskopom na uklonsko mrežico izmeri valovne dolžine svetlobe, ki jo izsevajo vzbujeni plini.
Pojasnilo:
Uklonska mrežica je tanka , prozorna ploščica, v katero so enakomerno na gosto zarezane tanke črte. Med zarezami je še dovolj prostora, ki nemoteno prepušča svetlobo. Razmik med zaporednima razama imenujemo mrežna konstanta.
Mrežico osvetlimo s pravokotno vpadajočim vzporednim curkom svetlobe, ki se pri prehodu skozi pasove med režami uklanja. Curki uklonjene svetlobe med seboj interferirajo, pri čemer se ojačijo v smereh, v katerih je razlika poti za svetlobo iz dveh sosednjih rež enaka mnogokratniku valovne dolžine: d sin a =N l. Z d smo označili mrežno konstanto ( 300mm-1), z a pa kot med smerjo vpadajočega in uklonjenega curka. N je celo število, red spektra, določen z razmerjem d/l. Interferenčno sliko opazujemo tako, da gledamo skozi mrežico v smeri proti vpadajoči svetlobi. Na ravnilu , ki ga postavimo vzporedno z mrežico lahko s projiciranjem odberemo lego uklonskih slik glede na neuklonjeno sliko.
Svetloba žarečih trdnih teles ali kapljevin ima zvezni spekter, svetloba, ki jo oddajajo žareči plini pa ima večinoma črtast spekter. Tak spekter je sestavljen iz nekaj ostrih enobarvnih slik reže, med katerimi ni svetlobe. Valovna dolžina in inteziteta črt sta značilni za vsak plin.
Pripomočki:
· visokonapetostni izvir
· ročni spektroskop
· plinske cevi
Potek vaje:
Cevi s plini priklopi na napetost 5 -7 kV in s spektroskopom opazuj uklonsko sliko. V primernem merilu vriši spektralne črte in izračunaj njihove valovne dolžne.
Primer izračuna meritev:
Rezultati meritev:
| plin | Ne | H2 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| razdalja | 20 | 20 | ||||||
| barva | r(cm) | nm | r(cm) | nm | ||||
| plin | He | CO2 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| razdalja | 20 | 20 | ||||||
| barva | r(cm) | nm | r(cm) | nm | ||||
x- število spektralnih črt
Analiza vaje:
Izmeriti je bilo potrebno valovne dolžine svetlobe, ki jo izsevajo plini.
Pri tem smo merili kot, pod katerim se je žarek odklonil pri prehodu skozi mrežico, kjer se je lomil. Odklon smo opazovali na zaslonu, pri tem pa merili razdaljo med mrežico in zaslonom in pa širino odklona ( r ).
Iz merjenih podatkov smo izračunali kot odklona in valovno dolžino. Če valovno dolžino primerjamo s pravimi vrednostmi, vidimo, da nekoliko odstopajo od prave. K temu pripomore težavno odčitavanje razdalj za posamezno barvo, saj so meje med barvami nejasne. Tako smo dobili le približne rezultate.
| Avtor: Danilo Klasinc |
|
|
