(Обновлен)Лабораторная работа 8 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

Цель работы: наблюдать разного вида спектры.
Оборудование: проекционный аппарат, спектральные трубки с водородом, неоном или гелием, высоковольтный индуктор, источник питания, штатив, соединительные провода (эти приборы общие для всего класса), стеклянная пластина со скошенными гранями (на каждого учащегося).
Порядок выполнения работы
При попадании излучения нагретого твёрдого тела на призму мы получаем непрерывный (сплошной) спект, состоящий из участком, окрашенных в разные цвета. Если источником света является, например, одноатомный газ,то мы получаем линейчатый спект, состоящий из отдельных линий.
Наблюдать спектры можно с помощью дифракционной решётки, а также с помощью призмы. В первом случае нам помогает явление дифракции света, а во втором — явление дисперсии. В этой работе для наблюдения спектров мы используем явление дисперсии.
1. Расположите пластину горизонтально перед глазом. Сквозь грани, составляющие угол 45°, наблюдайте светлую вертикальную полоску на экране — изображение раздвижной щели проекционного аппарата.
2. Выделите основные цвета полученного сплошного спектра и запишите их в наблюдаемой последовательности.
3. Повторите опыт, рассматривая полоску через грани, образующие угол 60°. Запишите различия в виде спектров.
4. Наблюдайте линейчатые спектры водорода, гелия или неона, рассматривая светящиеся спектральные трубки сквозь грани стеклянной пластины. Запишите наиболее яркие линии спектров.
5. Объясните, почему вид спектров различен в зависимости от способа его наблюдения, для этого нарисуйте ход лучей при разных углах между гранями для лучей двух разных длин волн. Сделайте выводы.

Ход работы

При попадании излучения нагретого твёрдого тела на призму получается непрерывный (сплошной) спектр, состоящий из участков, окрашенных в разные цвета. Если источником света является одноатомный газ, то наблюдается линейчатый спектр, состоящий из отдельных линий.

Спектры можно наблюдать с помощью дифракционной решётки или призмы. В данной работе используется призма, поэтому разложение света происходит за счёт дисперсии.

1. При наблюдении через грани, составляющие угол $$45^\circ$$, видна светлая вертикальная полоска на экране — изображение раздвижной щели проекционного аппарата.

2. Основные цвета сплошного спектра в наблюдаемой последовательности:

фиолетовый, синий, голубой, зелёный, жёлтый, оранжевый, красный.

3. При наблюдении через грани, образующие угол $$60^\circ$$, также получается непрерывный спектр тех же цветов, но его ширина меньше примерно в $$1{,}6$$ раза.

4. При наблюдении спектральных трубок с водородом, гелием или неоном видны линейчатые спектры — отдельные цветные линии, разделённые тёмными промежутками.

Наиболее яркие линии:

• водородный спектр — фиолетовая, голубая, зелёная, красная линии;
• гелиевый спектр — голубая, зелёная, жёлтая, красная линии;
• неоновый спектр — преимущественно красные, оранжевые и жёлтые линии.

5. Вид спектра зависит от природы источника света. Нагретые твёрдые тела и жидкости излучают свет с непрерывным набором длин волн, поэтому дают сплошной спектр. Разреженные газы излучают только определённые длины волн, поэтому дают линейчатый спектр.

При прохождении через призму лучи разных длин волн отклоняются по-разному: чем больше длина волны, тем меньше угол отклонения. Поэтому при большем угле между гранями призмы спектр получается уже.

Вывод: в ходе работы наблюдали сплошной спектр и линейчатые спектры газов. Сплошной спектр характерен для нагретых твёрдых и жидких тел, а линейчатый — для разреженных газов. Ширина спектра зависит от угла при вершине призмы.