Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції icon

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції




Скачати 47.03 Kb.
НазваЛабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції
Дата15.09.2012
Розмір47.03 Kb.
ТипДокументи

Лабораторна робота № 48

Вивчення явища фотолюмінесценції




Мета роботи

Експериментально вивчити явище фотолюмінесценції та перевірити правило Стокса


Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища фотолюмінісценції та правило Стокса (§6.5.2)


Прилади і обладнання

Монохроматор УМ-2, джерела випромінювання (неонова лампочка, ртутна лампа), конденсорна лінза, світлофільтр, фотоюмінофор


Опис установки

Лабораторна установка зібрана на базі монохроматора УМ-2, який використовується як спектроскоп. Оптична схема установки наведена на рис.1, а її загальний вигляд – на рис.2. На рис.1 виділені оптичні елементи, що входять до складу монохроматора.

Розглянемо хід променів в лабораторній установці при дослідженні явища фотолюмінісценції (див. рис.1). Випромінювання від ртутної лампи 1, яка захищена металевим кожухом 2, проходить через світлофільтр 3 та збуджує фотолюмінісценцію в люмінофорі 4. Випромінювання з люмінофора фокусується лінзою 5 на вхідну щілину монохроматора 7 і далі потрапляє на дисперсійну призму 9 через об’єктив коліматора 8. За допомогою барабана довжин хвиль монохроматора, на якому нанесені відносні одиниці – градуси, можна повертати всередині монохроматора дисперсійну призму 9 і тим самим скеровувати в окуляр 12 через об’єктив зорової труби 10 вибрану частину спектру.

У випадку градуювання монохроматора перед конденсорною лінзою 5 розміщають неонову лампочку. Далі хід променів описаний вище.


Рис. 1

1 − ртутна лампа; 2 − захисний кожух ртутної лампи; 3 – світлофільтр; 4 – люмінофор;

5 − конденсорна лінза; 6 –збиральна лінза;

7 − вхідна щілина; 8 − об’єктив коліматора;

9 − дисперсійна призма; 10 − об’єктив зорової труби; 11 − візир; 12 − окуляр.




Рис. 2

1 – монохроматор; 2 – неонова лампочка в захисному кожусі; 3 – конденсорна лінза;

4 –оптична пара, яка складається з світлофільтра і люмінофора; 5 – ртутна лампа в захисному кожусі; 6 – блок живлення установки; 7 – барабан довжин хвиль; 8,9 –регулювальні гвинти.


^ Послідовність виконання роботи

ЗАВДАННЯ 1. Градуювання монохроматора

Для цього потрібно (див. рис. 2):

  1. Розмістити на оптичній лаві перед вхідною щілиною монохроматора конденсорну лінзу 3, а за нею – неонову лампочку 2 в захисному кожусі.

  2. Установити ширину вхідної щілини монохроматора ~ 0,22 мм.

  3. Увімкнути неонову лампочку в мережу 220 В.

  4. Сфокусувати за допомогою конденсорної лінзи 3 випромінювання неонової лампочки 2 на вхідну щілину монохроматора.

  5. Одержати чітке зображення спектральних ліній випромінювання неонової лампочки в окулярі монохроматора за допомогою регулювальних гвинтів 8 і 9, а оптимальну ширину ліній – незначним регулюванням ширини вхідної щілини монохроматора.

  6. Обертаючи барабан 7 довжин хвиль монохроматора, почергово встановлювати спектральні лінії навпроти візира монохроматора, який можна бачити через окуляр, і робити відліки положень спектральних ліній випромінювання неону за шкалою барабана. Результати вимірювань записати в таблицю 1.

  7. Побудувати графік градуювання монохроматора. Для цього по осі абсцис необхідно відкласти відомі значення довжин хвиль спектра випромінювання неону, які вказані на робочому місці, а по осі ординат – відповідні їм відносні одиниці показів за шкалою барабана 7 довжин хвиль монохроматора.



Таблиця 1

, Ǻ

























, відн.од.



























ЗАВДАННЯ 2. Вивчення явища фотолюмінесценції та перевірка закону Стокса

Для цього потрібно (див.рис.2):

  1. Зняти з оптичної лави неонову лампочку 2 разом з тримачем.

  2. Увімкнути блок живлення 6 в мережу 220 В. Далі натиснути кнопку “Пуск” на блоці живлення та спостерігати свічення ртутної лампи 5.

  3. Сфокусувати випромінювання ртутної лампи 5 на вхідну щілину монохроматора за допомогою конденсорної лінзи 3. Спостерігати в окулярі монохроматора спектр випромінювання ртутної лампи і порівняти його з аналогічним спектром, який зображений на робочому місці.

  4. Встановити в направляючі кожуха ртутної лампи оптичну пару 4, яка складається з світлофільтра і фотолюмінофора. ^ УВАГА! Оптичну пару світлофільтр–фотолюмінофор встановлювати світлофільтром до ртутної лампи.

  5. Обертаючи барабан 7 довжин хвиль монохроматора, знайти в полі зору окуляра монохроматора спектральні лінії фотолюмінесценції і записати відповідні їм поділки барабана.

  6. Використовуючи графік градуювання монохроматора, одержаного в ЗАВДАННІ 1, визначити довжини хвиль у спектрі фотолюмінесценції фотолюмінофора.

  7. Перевірити виконання правила Стокса:

>, (1)

де 0=43510 – 9 м; - довжина хвилі випромінювання у спектрі фотолюмінісценції фотолюмінофора.

  1. Обчислити за формулою

(2)

енергію квантів випромінювання, які збуджують фотолюмінісценцію, а енергію квантів випромінювання фотолюмінофором за формулою

. (3)

  1. Проаналізувати одержані результати і зробити висновки.



Контрольні запитання

  1. Чим відрізняється люмінесценція від теплового випромінювання тіл?

  2. За якими ознаками класифікують люмінесцентне випромінювання?

  3. З яких переходів складається елементарний акт люмінесценції?

  4. Що таке квантовий вихід люмінесценції?

  5. Сформулюйте і обґрунтуйте правило Стокса.

Схожі:

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconЛабораторна робота №3 Вивчення явища поляризації світла
Ознайомитись з явищем поляризації світла, експериментально перевірити закон Малюса І закон Брюстера
Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconЛабораторна робота №9 Градуювання термопари І спостереження явища Пельтьє
Мета роботи: проградуювати термопару. За отриманою кривою градуювання, дослідити явище Пельтьє
Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconВступ
Лабораторна робота 1 «Вивчення та побудова схеми холодильної установки»
Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconРозрахункова лабораторна робота «вивчення руху тіла в полі сили тяжіння»

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconРозрахункова лабораторна робота «вивчення руху тіла в полі сили тяжіння»

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconДокументи
1. /ЛАБОРАТОРНА РОБОТА ь1.doc
2. /ЛАБОРАТОРНА...

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconЛабораторна робота №31 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної гратки
Дослідження явища дифракції світла на дифракційній гратці та знаходження довжини світлової хвилі
Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconДокументи
1. /Лабораторн_ роботи гр. 721/Вх_дний контрол з ЛАБ. РОБ. Ф_ЗИКА.doc
2. /Лабораторн_...

Лабораторна робота №48 Вивчення явища фотолюмінесценції iconЛабораторна робота №10
...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи