Лабораторная работа по физике наблюдение линейчатых спектров. Наблюдение линейчатого и сплошного спектров испускания

1. Цель работы: изучить особенности линейчатого спектра газов и сплошного спектра излучения твёрдых тел.

2. Литература:

2.1. Касьянов В.А. Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных учебных заведений. – М., 2003. Параграфы 53 – 55.

2.2. Конспект лекций по предмету «Физика».

3. Подготовка к работе:

3.1. Ответить на вопросы самопроверки для получения допуска к работе:

3.1.1. Сформулируйте первый постулат Бора.

3.1.2. Сформулируйте правило квантования.

3.1.3. Какие энергетические состояния электрона в атоме называют связанными; свободными?

3.1.4. Сформулируйте второй постулат Бора.

3.1.5. На каких физических принципах основан спектральный анализ? Где используется этот метод исследования?

3.2. Подготовить бланк отчета в соответствии с пунктом 6.

4. Перечень необходимого оборудования:

4.2. Электронное издание «Лабораторные работы по физике 10-11 класс»: Дрофа, 2005. Лабораторная работа № 14.

5. Порядок выполнения работы:

5.1. Включить ПЭВМ. Установить лабораторную работу № 14. Рассмотреть установку для проведения эксперимента (рис.1).

5.2. Включите спектральную трубку с водородом.

5.3. Проведите наблюдение линейчатого спектра водорода с помощью плоскопараллельной пластинки: через грани, образующие угол 60° и угол 45°. Запишите последовательность цветов видимых спектральных линий.

5.4. Укажите отличие линейчатых спектров в этих двух случаях.

5.5. Повторите наблюдения линейчатых спектров:

а) для гелия, б) для неона.

5.6. Проведите наблюдение сплошного спектра от светлой вертикаль­ной полоски, спроецированной на экран проекционным аппаратом, через грани, образующие угол 60° и угол 45°. Укажите последовательность чередования цветов в сплошном спектре. Опишите отличие сплошных спектров при их наблюдении через разные грани.

5.7. Проведите наблюдение сплошного спектра излучения лампы накаливания с помощью плоскопараллельной пластинки. Опишите наблюдаемый спектр.

5.8. Изменяя напряжение на лампе, опишите изменение спектра из­лучения лампы в зависимости от температуры нити накала.

6.1. Номер и наименование работы.

6.2. Цель работы.

6.3. Схема установки (рис. 1).

6.4. Последовательность цветов видимых спектральных линий водорода для 60 0 и 45 0 . Отличие линейчатых спектров в этих двух случаях.

6.5. Последовательность цветов видимых спектральных линий гелия для 60 0 и 45 0 . Отличие линейчатых спектров в этих двух случаях.

6.6. Последовательность цветов видимых спектральных линий неона для 60 0 и 45 0 . Отличие линейчатых спектров в этих двух случаях.

6.7. Последовательность цветов сплошного спектра от светлой вертикаль­ной полоски, спроецированной на экран проекционным аппаратом для 60 0 и 45 0 . Отличие линейчатых спектров в этих двух случаях.

6.8. Описание сплошного спектра излучения лампы накаливания. Изменение спектра из­лучения лампы в зависимости от температуры нити накала.

6.9. Вывод по результатам наблюдений.

6.10. Ответы на контрольные вопросы.

Тема: Наблюдение сплошного и линейчатых спектров.

Цель работы:

Оборудование:

• генератор «Спектр»;
• спектральные трубки с водородом, криптоном, гелием;
• источник питания;
• соединительные провода;
• лампа с вертикальной нитью накала;
• спектроскоп.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Лабораторная работа № 8

Тема: Наблюдение сплошного и линейчатых спектров.

Цель работы: выделить основные отличительные признаки сплошного и линейчатого спектров, определить по спектрам испускания исследуемые вещества.

Оборудование:

• генератор «Спектр»;
• спектральные трубки с водородом, криптоном, гелием;
• источник питания;
• соединительные провода;
• лампа с вертикальной нитью накала;
• спектроскоп.

Ход работы

1. Расположите спектроскоп горизонтально перед глазом. Пронаблюдать и зарисовать сплошной спектр.

2.Выделить основные цвета полученного сплошного спектра и записать их в наблюдаемой последовательности.

3.Наблюдать линейчатые спектры различных веществ, рассматривая светящиеся спектральные трубки через спектроскоп. Зарисовать спектры и записать наиболее яркие линии спектров.

4. По таблице определить каким веществам принадлежат данные спектры.

5.Сделайте вывод.

6. Выполните следующие задания:

1. На рисунках А, Б, В приведены спектры излучения газов А и В и газовой смеси Б. На основании анализа этих участков спектров можно сказать, что смесь газов содержит:

1. только газы А и В;
2. газы А, В и другие;
3. газ А и другой неизвестный газ;
4. газ В и другой неизвестный газ.

1. На рисунке приведен спектр поглощения смеси паров неизвестных металлов. Внизу – спектры поглощения паров лития и стронция. Что можно сказать о химическом составе смеси металлов?

1. смесь содержит литий, стронций и еще какие–то неизвестные элементы;
2. смесь содержит литий и еще какие-то неизвестные элементы, а стронция не содержит;
3. смесь содержит стронций и еще какие-то неизвестные элементы, а лития не содержит;
4. смесь не содержит ни лития, ни стронция.

Лабораторная работа №5

Цель работы: с помощью необходимого оборудования наблюдать (экспериментально) сплошной спектр, неоновый, гелиевый или водородный.

Оборудование: Проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода, стеклянная пластина со скошенными гранями.

Вывод по проделанной работе: 1. Непрерывный спектр. Направив взгляд через пластину на изображение раздвижной щели проекционного аппарата, мы наблюдали основные цвета полученного сплошного спектра в следующем порядке: Фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный.

Данный спектр непрерывен. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин. Таким образом, мы выяснили, что (как показывает опыт) сплошные спектры дают тела, находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильносжатые газы. 2. Водородный и гелиевый. Каждый из этих спектров – это частокол цветных линий, разделенных широкими темными полосами. Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только вполне определенной длины волны. Водородный: фиолетовый, голубой, зеленый, красный. Гелия: голубой, зеленый, желтый, красный. Таким образом, мы доказали, что линейчатые спектры дают все вещества в атомарном газообразном состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Это самый фундаментальный тип спектров. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.

Ответы на контрольные вопросы

1. Какие вещества дают сплошной спектр?

Нагретые тела, находящиеся в твёрдом и жидком состоянии, газы при высоком давлении и плазма.

2. Какие вещества дают линейчатый спектр?

Те вещества, у которых слабое взаимодействие между молекулами, например достаточно разряжённые газы. Также линейчатый спектр дают вещества в газообразном атомном состоянии.

3. Объясните, почему отличаются линейчатые спектры различных газов.

При нагревании часть молекул газа распадаются на атомы, излучаются кванты с различными значениями энергии, от чего и зависит цвет.

4. Почему отверстие коллиматора спектроскопа имеет форму узкой щели? Изменится ли вид наблюдаемого спектра, если отверстие сделать в форме треугольника?

Отверстие имеет форму узкой щели для создания картинки. Если отверстие сделать треугольным, то линейчатый спектр станет треугольным и размытым.

Выводы: сплошные спектры дают тела в твердом или жидком состоянии, а также сильносжатые газы. Линейчатые спектры дают вещества в атомарном газообразном состоянии.

НАБЛЮДЕНИЕ СПЛОШНОГО И ЛИНЕЙЧАТОГО СПЕКТРОВ Лабораторная работа по физике 11 класс

ДНЕВНОЙ СВЕТ Мы видим основные цвета полученного сплошного спектра в следующем порядке: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный. Данный спектр непрерывен. Это означает, что в спектре представлены волны всех длин. Таким образом, мы выяснили, что сплошные спектры дают тела, находящиеся в твердом или жидком состоянии, а также сильно сжатые газы.

ВОДОРОД Мы видим множество цветных линий, разделенных широкими темными полосами. Наличие линейчатого спектра означает, что вещество излучает свет только вполне определенной длины волны. Водородный спектр: фиолетовый, голубой, зеленый, оранжевый. Наиболее яркой является оранжевая линия спектра.

ВЫВОД Основываясь на нашем опыте, мы можем сделать вывод, что линейчатые спектры дают все вещества в газообразном состоянии. В этом случае свет излучают атомы, которые практически не взаимодействуют друг с другом. Изолированные атомы излучают строго определенные длины волн.