Лабораторная работа №127

 Определение постоянной Планка

     Цель работы: по спектру поглощения двухромовокислого калия рассчитать значение постоянно Планка.

1.1 Методика измерений

     При пропускании света через большинство жидкостей в спектрах имеются полосы поглощения.

     Если раствор двухромовокислого калия
 освещать светом, то при поглощении света раствором происходит раствором происходит распад иона . Распад происходит, если иону  сообщается энергия не менее Дж. Следовательно, поглощаются фотоны, энергия которых  больше или равна приведённого граничного значения

           (1.1)


     Используя связь частоты фотона
 с длинной волны λ:

           (1.2)


где
c- скорость света в вакууме, получаем

          (1.3)


     Граничное ( максимальное) значение длины волны поглощённого света может быть найдено по спектру поглощения раствора
. По этому значению из формулы (1.2) может быть экспериментально определена постоянная Планка

1.2 Экспериментальная установка


     Для экспериментального определения постоянной Планка предназначена экспериментальная установка, общий вид которой приведён на pic 1.1

 

Рис.1.1


     В установку входят две лампы: ртутно-кварцевая 1 и обычная лампа накаливания 2, которые зажигаются переключателем 8. Лампы могут поочерёдно устанавливаться перед коллиматорной трубой 4 спектроскопа 6 с помощью поворотного кронштейна.

     Ртутная лампа 1 предназначена для градуировки шкалы спектроскопа. С помощью лампы накаливания 2 изучают спектр поглощения раствора двухромокислого калия 9.

     Оптическая схема спектроскопа показана на рис 1.2

 

 

Рис.1.2


     Свет от лампы входит в спектроскоп через щель 1 коллимоторной трубы. Устанволенной в фокальной плоскости объектива 2. проходя через объектив 2 свет параллельным пучком падает на призму 3 , где происходит явление дисперсии. т.е свет разлагается в спектр.

     Отражаясь от посеребренной грани призмы 3 пучок света проходит снова объектив 2 и поворачивается в окуляр 5 с помощью призмы полного внутреннего отражения 4. Призму 3 можно поворачивать микрометрическим винтом, тем самым направляя в поле зрения окуляра различные участки спектра.

     Спектр наблюдает через окуляр 5 спектроскопа (см. pic. 1.1), с помощью микрометрического винта 7 помещая в поле зрения последовательно различные участки спектра.ясь от посеребренной грани призмы 3 пучок света проходит снова объектив 2 и поворачивается в окуляр 5 с помощью призмы полного внутреннего отражения 4. Призму 3 можно поворачивать микрометрическим винтом, тем самым направляя в поле зрения окуляра различные участки спектра.

     Градуировку спектроскопа проводят следующим образом. В ртутной лампе под действием электрического разряда происходит свечение разреженных паров ртути. Это свечение имеет линейчатый спектр линий различного цвета, как показано на рис.1.3.

 

 

Рис.1.3


     Обозначение линий на picунке соответствует их цвету: ж - жёлтая, з - зелёная, г - голубая, с - синяя, ф - фиолетовая.

     Совмещая поочерёдно с визирной линией в окуляре линии спектра от ртутной лампы, по известным длинам волн можно построить градуировочный график зависимости длин волн
 спектра от соответствующих им делений щкалы микрометрического винта n, как это показано на рис. 1.4.

 

Рис.1.4


     Затем, пропуская свет от лампы накаливания через раствор двухромокислого калия, фиксирует деление шкалы микрометрического винта, соответствующее границе поглощения, и по графику pic.1.4 определяет граничную длину волны спектра поглощения двухромовокислого калия.