Лабораторная работа
Наблюдение спектров испускания
различных веществ с помощью спектроскопа
Приборы и материалы: спектроскоп, прибор для зажигания трубок (ПЗСТ), набор стеклянных трубок.
Цель работы: наблюдать линейчатый спектр газов с выделением состава цветов: водорода, гелия, неона, криптона.
Указания к работе
Пронаблюдать линейчатые спектры с выделением состава цветов, характерные для данного химического элемента.
Контрольные вопросы
Почему линейчатые спектры различных газов отличаются друг от друга числом, расположением и цветом линий.
Чем отличаются спектры поглощения от спектров испускания одних и тех же веществ, и какие характерные свойства у них одинаковы?
Почему сплошные спектры различных веществ нельзя использовать для определения их химического состава?
На каком свойстве оптического излучения основан метод спектрального анализа?
Лабораторная работа
Определение длины световой волны
при помощи дифракционной решетки
Приборы и материалы: прибор для определения длины световой волны на подставке, дифракционная решетка с периодом 0,02 или 0,01 миллиметра, источник света.
Указания к работе
Подготовьте в тетради таблицу:
| порядок спектра | постоянная решетки | расстояние от решетки до шкалы | границы спектра | длина световой волны | ||
| К | Ф | К | Ф | |||
| | | | | | | |
Поместите дифракционную решетку в рамку прибора и укрепите.
Смотря через дифракционную решетку, направьте прибор на источник света так, чтобы последний был виден сквозь узкую прицельную щель щитка. При этом по обе стороны щитка на черном фоне заметны дифракционные спектры нескольких порядков. В случае наклонного положения спектров поверните решетку на некоторый угол до устранения перекоса.
По шкале щитка, рассматриваемой через решетку, определите красную и фиолетовую границы спектров первого и второго порядков.
По делениям, нанесенным на бруске, определите расстояние от дифракционной решетки до шкалы.
Результаты измерений занесите в таблицу.
Установите ползунок с экраном на другом расстоянии от решетки и повторите измерения.
Определите длину световой волны для красных и фиолетовых лучей по формуле: λ = d∙sinα/n. Поскольку углы, под которыми наблюдают границы спектров для решетки не превышают 4˚, вместо синусов можно использовать значение тангенсов.
Определите среднее значение длины волны для красной и фиолетовой границ спектра.
10. Вычислите абсолютную и относительную погрешности, сделайте вывод.
Лабораторная работа
Определение показателя преломления стекла
Приборы и материалы: лампочка на подставке, батарея аккумуляторов, выключатель, стеклянная пластинка с двумя плоскими боковыми параллельными гранями, экран со щелью, угольник, транспортир, белая бумага, соединительные провода.
Собрать цепь, присоединив лампу накаливания к батарее через выключатель.
Установить перед лампочкой экран, а за ним положить лист белой бумаги.
Замкнуть цепь и получить яркую тонкую полоску света на бумаге (световой луч).
Положить поперек полоски света стеклянную пластинку.
Прочертить карандашом на бумаге линии вдоль преломляющих граней и отметить начало А и конец В падающего луча, а также точку С выхода луча из стеклянной пластинки (рис. 1).
Разомкнуть цепь и снять пластинку.
Начертить падающий и преломленный лучи, и перпендикуляр к пластинке в точке падения.
Измерить углы падения и преломления транспортиром.
Вычислить показатель преломления по формуле.
Повторить опыт при других углах падения и сопоставить результаты.
11. Вычислите абсолютную и относительную погрешности, сделайте вывод.
А
О1
О2
Рис. 1.
В
Лабораторная работа
Наблюдение интерференции и дифракции света
Приборы и материалы: пластины стеклянные – 2 шт., лоскуты капроновые или батистовые, засвеченная фотопленка с прорезью, сделанной лезвием бритвы, грампластинка, штангенциркуль, лампа с прямой нитью накала (одна на весь класс).
Указания к работе
Наблюдение интерференции
Стеклянные пластины тщательно протереть, сложить вместе и сжать пальцами.
Рассматривать пластины в отраженном свете на темном фоне (располагать их надо так, чтобы на поверхности стекла не образовались слишком яркие блики от окон или от белых стен).
В отдельных местах соприкосновения пластин наблюдать яркие, радужные кольцеобразные или неправильной формы полосы.
Заметить изменения формы и расположения полученных интерференционных полос с изменением нажима.
Попытаться увидеть интерференционную картину в проходящем свете.
Наблюдение дифракции
Установить между губками штангенциркуля щель шириной 0,5 мм.
Приставить щель вплотную к глазу, расположив ее вертикально.
Смотря сквозь щель на вертикально расположенную светящуюся нить лампы, наблюдать по обе стороны нити радужные полосы (дифракционные спектры).
Изменяя ширину щели от 0,5 до 0,8 мм, заметить, как это изменение влияет на дифракционные спектры.
Наблюдать дифракционные спектры в проходящем свете с помощью лоскутов капрона или батиста, засвеченной фотопленки с прорезью.
Провести наблюдение дифракционного спектра в отраженном свете с помощью грампластинки, расположив ее горизонтально на уровне глаз.
Лабораторная работа
Определение фокусного расстояния
и оптической силы линзы
Приборы и материалы: лампа накаливания на подставке, батарея аккумуляторов, выключатель, измерительная лента, длиннофокусная линза, экран со щелью, направляющая рейка, соединительные провода.
Указания к работе
Составить электрическую цепь, подключив лампочку к батарее через выключатель.
Поставить лампочку на край стола, а экран - у другого края. Поместить между ними линзу.
Включить лампочку и передвигать линзу вдоль рейки, пока на экране не будет получено резкое изображение светящейся нити лампы.
Измерить расстояние от лампы до линзы и от линзы до экрана.
Э
S F F
d f
Вычислить главное фокусное расстояние линзы по формуле: F = f·d/(f + d) и оптическую силу линзы: D = 1/F.
Установить лампу на произвольное расстояние d1 от линзы.
Зная фокусное расстояние F, вычислить по формуле f1 = d1·F/(d1 – F) расстояние f1, на котором должно находится изображение.
Проверить полученный результат на опыте.
Повторить последний эксперимент, расположив лампу на расстоянии d2 = 2F от линзы.
Зафиксировать результаты эксперимента, сделать вывод.
