Задание
1. Ознакомьтесь с работой гониометра-спектрометра ГС-2.
2. Определите постоянную дифракционной решетки, используемой в гониометре ГС-2 в качестве спектрального прибора.
3. Измерьте спектр излучения атома водорода.
4. Рассчитайте постоянную Планка и постоянную Ридберга.
Методика и техника эксперимента
I.Определение постоянной дифракционной решетки с помощью гониометра-спектрометра ГС-2.
1. Установите против выходного отверстия осветителя перед входной щелью гониометра ртутную лампу.
2. Включите ртутную лампу, (см. прил.).
3. Установите зрительную трубу гониометра на бесконечность.
4. Установите на столик гониометра дифракционную решетку.
5. Наблюдайте через окуляр гониометра линии спектра излучения ртути.
6. С помощью оптического микрометра гониометра измерьте угловое положение спектральных линий 1, 2, 3-го порядков спектра излучения атома ртути слева и справа от центрального максимума. Результаты измерений запишите в табл. 1.
7. По полученным данным, используя формулу (8), определите постоянную дифракционной решетки d и вычислите ее среднеарифметическое значение.
Таблица 1.
| Номер линии | Цвет линии | Длина волны ртути | Угол дифракции (град) | |||||
| 1-й порядок | 2-й порядок | 3-й порядок | ||||||
| слева | справа | слева | справа | слева | справа | |||
II. Измерение длин волн спектра излучения атомов водорода с помощью гониометра-спектрометра ГС-2 и дифракционной решетки и определение постоянной Планка и постоянной Ридберга.
1. Установите между выходным отверстием осветителя и входной щелью гониометра водородную лампу и зажгите в ней разряд.
2. С помощью оптического микрометра гониометра измерьте угловое положение спектральных линий 1, 2, 3-го порядков спектра излучения атомов водорода слева и справа от центрального максимума. Результаты измерений запишите в табл. 2.
Таблица 2.
| Номер линии | Цвет линии | Длина волны ртути | Угол дифракции (град) | |||||
| 1-й порядок | 2-й порядок | 3-й порядок | ||||||
| слева | справа | слева | справа | слева | справа | |||
3. Вычислите по формуле (8) длину волны для каждой спектральной линии в спектрах 1, 2 и 3-го порядков. В табл. 2 запишите среднеарифметическое значение длины волны для каждой спектральной линии.
4. Рассчитывайте по формуле (7) постоянную Планка, а по формуле (5) постоянную Ридберга.
5. Оцените погрешность в определении постоянной Планка.
Вывод: