Принцип дії установки ФПК-09

Генератор-опромінювач перетворює напругу електромережі 220В, 50Гц в високу (порядку 2-2,5кВ) змінну високочастотну (порядку 25-30кГц) напругу, яка поступає на контакти спектральної трубки.

Під дією змінної напруги високої частоти, прикладеної до зовнішніх електродів спектральної трубки, відбувається збудження атомів газу в трубці і випромінювання ними світла.

Отримане світло, пройшовши через коліматор і щілину 1, приймає форму плоского вертикального пучка, який падає на дифракційну гратку. В результаті дифракції на гратці отримується спектр.

Сканування спектра здійснюється поворотом гратки навколо вертикальної осі на кут 17⁰. Поворот здійснюється з допомогою мікрометричного гвинта, який штовхає платформу з граткою. При зворотному ході гвинта поворот здійснюється з допомогою пружини.

Спектр спостерігається візуально через зорову трубу, і з допомогою гвинтового мікрометра, визначається положення його ліній. Використовуючи графік залежності довжини світлової хвилі, яка проходить в зорову трубу, від положення мікрометра ‑ (додаток А), визначаються довжини світлових хвиль ліній спектра випромінювання досліджуваного газу.

Виконання досліджень

Підготовка обладнання до проведення досліджень

Огляд обладнання

Візуально переконатися, що: всі комплектуючі є в наявності; механічних пошкоджень немає; спектральна трубка вставлена в генератор-опромінювач; вимикач «сеть» генератора знаходиться у вимкненому положенні; генератор заземлений.

 

Перевірка працездатності обладнання

Виконати наступні дії:

1. Встановити вилку електричного шнура генератора в розетку 1-XS1 лабораторного стенду і ввімкнути на ньому вимикач 1-SF1 (загориться сигнальна лампа 1-HL2 стенду).

2. Ввімкнути вимикач «сеть» генератора-опромінювача і дати прогрітися генератору 30с (загоряється сигнальний індикатор «сеть» на генераторі, через вентиляційні отвори генератора видно світло від спектральної трубки).

3. Спостерігаючи в окуляр зорової труби спектрометра СУ-1, обертати мікрометричний гвинт в межах від 20мм до 2 мм. (видно спектральні лінії, які переміщуються в полі зору).

4. Вимкнути вимикач «сеть» генератора та 1-SF1 лабораторного стенду (сигнальні лампи «сеть» і 1-HL2 стенду не світяться).

Лабораторне обладнання готове до проведення досліджень.

 

Завдання

1. Дослідити спектри випромінювання атомів неону (Ne), криптону (Kr), гелію (Не), водню (Н).

2. Дослідити закономірності випромінювання атомів водню та дієвість формули Бальмера.

3. Дослідити закономірності значень енергії електронів в атомі водню та дієвість першого і другого постулатів Бора.

4. Дослідити взаємозв’язок між зміною енергії електронів в атомі водню і енергію випромінюваних ним фотонів та дієвість третього постулату Бора.