2. Описание установки и методики измерения

Установка для изучения спектра излучения атома водорода визуальным методом при помощи монохроматора МУМ приведена на рис.2.1.

Рис. 2.1

Лабораторная установка состоит из следующих элементов: источника излучения (спектральная трубка с водородом) 1; монохроматора МУМ 2; источника питания 3 для спектральных трубок.

На передней панели источника питания 3 расположен выключатель питания 4. В качестве источника излучения используется газоразрядная трубка, наполненная водородом под небольшим давлением. Атомы водорода в трубке переходят в возбужденное состояние при взаимодействии с электронами, ускоренными электрическим полем, которое создается между электродами газоразрядной трубки. Возбужденные атомы излучают энергию, в результате газ в трубке светится розовым цветом.

Монохроматор 2 предназначен для определения в нанометрах длин волн в видимой части спектра атома водорода. Оптика монохроматора состоит из коллиматора 5, дифракционной решетки с поворотным механизмом и зрительной трубы. Коллиматор создает параллельный пучок света, падающий на дифракционную решетку. Дифракционная решетка разлагает свет в спектр, который наблюдается в окуляре 6 зрительной трубы монохроматора. Газоразрядная трубка устанавливается перед входной щелью 7 монохроматора. Сменная щель 8 подбирается так, чтобы линии спектра в окуляре 6 были узкими, но достаточно четко видимыми. Регулировка сменной щели производится лаборантом.

Излучение от газоразрядной трубки проходит через входную щель 8, через дифракционную решетку, помещенную внутри монохроматора МУМ, и через выходную щель 9 попадает в расположенный за ней окуляр 6 зрительной трубы. Сканирование (просмотр) спектра осуществляется поворотом дифракционной решетки вокруг оси при помощи винта 10, расположенного на боковой стенке монохроматора. Непосредственный отчет длины волны излучения в нанометрах выполняется при помощи шкалы 11 цифрового механического счетчика, вмонтированного в корпус монохроматора.

3. Порядок выполнения работы

1. Водородную газоразрядную трубку в кожухе 1 установить перед входной щелью.

2. Включить в сеть вилку сетевого шнура источника питания 3.

3. Тумблер на лицевой панели источника питания поставить в положение «вкл». При этом в трубке 1 возникает самостоятельный разряд розового цвета. В поле зрения окуляра 6 должны появиться отдельные линии спектра водорода.

4. Просмотреть видимую часть спектра водорода, медленно поворачивая винт 10. Установить, какие линии принадлежат спектру излучения атомарного водорода: (красная),(голубая),(фиолетовая). В поле зрения также могут наблюдаться линии различного цвета молекулярного водорода.

5. Совместить указатель в поле зрения окуляра 6 с линиями ,,– последовательно и произвести каждый раз соответствующий отсчет длины волныв нанометрах при помощи шкалы 11 цифрового механического счетчика. Измерения для каждой линии спектра произвести не менее трех раз.

6. Результаты измерений в нм записать в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Линия	№ п/п	, нм	, нм	, нм	, нм
красная	1 2 3
голубая	1 2 3
фиолетовая	1 2 3

7. Тумблер 4 на лицевой панели источника питания 3 поставить в положение «ВЫКЛ».

8. Выключить из сети вилку сетевого шнура источника питания 3.