Referaty
Home
Anglictina
Biologie
Chemie
Dejepis-Historie
Diplom-Projekt
Ekonomie
Filozofie
Finance
Fyzika
Informatika
Literatura
Management
Marketing
Medicina
Nemcina
Ostatni
Politika
Pravo
Psychologie
Public-relations
Sociologie
Technologie
Zemepis-Geografie
Zivotopisy




Téma, Esej na téma, Referátu, Referát, Referaty Semestrální práce:

Měření vlnové délky světla mřížkovým spektrometrem

FYZP3, Úloha č. 5:

Měření vlnové délky světla mřížkovým spektrometrem

Zadání:



Určete vlnové délky všech viditelných čar spektra hélia mřížkovým spektrometrem.

Pomůcky:

  • sada spetrálních trubic včetně trubice plněné He

  • Ruhmkorffův induktor

  • mřížkový spektrometr s příslušenstvím (mřížka 5000čar/cm, 3 spojné čočky, štěrbina, rámeček s vláknem, feritky)

  • vodiče

  • multimetr DM-1

  • podstavný hranol tenký 2x

Použitá literatura:

Teorie viz „Kozlovská, Záškodný, Mikošek: Fyzikální praktikum III-IV“, str. 115n.

Postup viz „Kozlovská, Záškodný, Mikošek: Fyzikální praktikum III-IV“, str. 118n.

Úkol měření:

Proměřte všechny dobře viditelné čáry a difrakční řády. Každou čáru změřte pouze jednou, maximálně pečlivě. Chybu měření úhlů odhadněte (zhruba polovina stupně). Mřížkovou konstantu vypočtěte z údaje na mřížce, její chybu zanedbejte. Výslednou chybu měření stanovte jako chybu veličiny funkčně závislé na měřených veličinách. Porovnejte získané vlnové délky s tabelovanými hodnotami.

Na základě měření difrakčního úhlu aa mřížkové konstanty b lze určit výpočtem vlnovou délku světla ze vztahu:

m…celé číslo udávající difrakční řád

Postup měření:

  1. Zjistíme údaj o mřížkové konstantě (údaj je uveden na přístroji).

  2. Štěrbinu spektrometru osvětlíme zkoumaným zdrojem světla.

  3. Nastavíme dalekohled na difrakční maximum 1.řádu a odečteme polohu jednotlivých barev na stupnici. 21184ozv56mom6z

  4. Nastavení zopakujeme pro symetrickou polohu dalekohledu pro difrakční řád m = -1.

  5. Změříme m = 2 , m = -2.

  6. Z údajů vypočítáme velikost difrakčního úhlu.

Naměřené hodnoty:

Hélium :

Barva viditelného spektra
a1
a1
l1
l1
l1
˚
˚
nm
nm
nm
Modrá
12,5
27,2
432,88
457,20
445,04
Zelená
14,6
30,1
504,14
501,51
502,83
Žlutá
17,0
36,8
584,74
599,02
591,88
Červená
20,2
42,3
690,59
673,01
681,80

m = 1 m = 2 zo184o1256moom

Barva viditelného spektra
a2
a2
l2
l2
l2
˚
˚
nm
nm
nm
Modrá
-12,5
-28,6
432,88
478,69
455,79
Zelená
-14,8
-30,5
510,89
507,54
509,22
Žlutá
-17,4
-37,2
598,08
604,60
601,34
Červená
-20,9
-44,1
713,47
695,91
704,69

m = -1 m = -2



Vypočtené hodnoty:

b = 5000 čar / mm = 2. 10-6 m

Spektrální barva
Vypočtená vlnová délka l
nm
Modrá
450,415
Zelená
506,025
Žlutá
596,610
Červená
693,245

Výpočet chyby měření: (pro modrou barvu)

x1 = (180 - a1m) + (a-1m – 180) = (180 – 12,5) + (12,5 – 180) = 0˚

2 2

x1 = (180 - a2m) + (a-2m – 180) = (180 – 27,2) + (28,6 – 180) = 0,7˚

2 2

Srovnání naměřených a vypočtených hodnot s tabulkami:

Tabelované hodnoty

Spektrální barva
Vlnová délka l
nm
Modrá
471,314
Zelená
501,568
Žlutá
587,563
Červená
667,815

Naměřené hodnoty

Spektrální barva
Vypočtená vlnová délka l
nm
Modrá
450,415
Zelená
506,025
Žlutá
596,610
Červená
693,245

Závěr:

Tabulkové hodnoty vlnové délky světla He se pohybují v rozmezí od 447,148 do 706,520 nm pro určité odstíny barev. Spektrum našeho měření je mírně posunuto směrem k ultrafialové oblasti. Důvodem je nepřesnost měřicí metody, přístrojů a vlastního měření, které je taktéž zatíženo naší subjektivní chybou. Chyba měření přitom překrývá celou množinu tabulkových hodnot.