Лабораторна робота №46 дослідження молекулярних спектрів поглинання І визначення сталої Планка
Скачати 68.86 Kb.
|
Зміст 5 – збиральна лінза; 6 – вхідна щілина; 7 – об’єктив коліматораПослідовність виконання роботи |
|
Лабораторна робота № 46дослідження МОЛЕКУЛЯРНИХ СПЕКТРІВ ПОГЛИНАННЯ І Визначення сталої ПланкаМета роботи Ознайомитись із структурою молекулярних спектрів поглинання водних розчинів  , CuSO4, KMnO4 і визначити сталу Планка за молекулярним спектром поглинання водного розчину біхромату калію  Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати серіальні закономірності формування спектра випромінювання атома водню (§4.1), вміти описати складові повної енергії молекул та особливості формування молекулярних спектрів поглинання (§4.4) Прилади і обладнання Монохроматор УМ – 2, неонова лампочка, кювети з водними розчинами , CuSO4, KMnO4, конденсорна лінзаТеоретичні відомості та опис установки Для визначення сталої Планка  в даній лабораторній роботі вивчають спектр поглинання водного розчину біхромату калію  . Відомо, що кванти світла, які поглинаються цим розчином, викликають розпад іонів  згідно рівняння + . (1)Найбільша довжина хвилі  , яка здатна викликати розпад іона , відповідає початку поглинання в спектрі розчину і задовольняє умові , (2)де стала Планка;  – швидкість світла у вакуумі;  – енергія, яку необхідно затратити для реакції розпаду іона  . Ця енергія дорівнює  , (3)де  тепловий ефект реакції (для реакції (1)  ),  число Авогадро.Із співвідношень (2) і (3) отримуємо робочу формулу для знаходження сталої Планка  . (4)Лабораторна установка для вивчення спектрів поглинання водних розчинів 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 схематично виділені оптичні елементи, що входять до складу монохроматора. Як видно з рис.1, сфокусоване конденсорною лінзою 3 світло проходить через досліджуваний розчин 4 і потрапляє на вхідну щілину 6 монохроматора. Далі, пройшовши дисперсійну призму 8, світловий промінь через об’єктив зорової труби 9 досягає окуляр 11.  Рис. 1 1 – джерело світла; 2 – захисний кожух джерела світла; 3 – конденсорна лінза; 4 – кювета з досліджуваним розчином; ^ 8 – дисперсійна призма; 9 – об’єктив зорової труби; 10 – візир; 11 – окуляр.  Рис. 2 1 – джерело світла (лампочка розжарювання) в захисному кожусі; 2 – конденсорна лінза; 3 – неонова лампочка в захисному кожусі; 4 – кювета з досліджуваним розчином; 5 – монохроматор УМ–2; 6 – окуляр; 7; 8 регулювальні гвинти; 9 – барабан довжин хвиль; 10 – блок живлення установки. ^ ЗАВДАННЯ 1. Градуювання монохроматора Для цього потрібно (див. рис. 2):
Таблиця 1
ЗАВДАННЯ 2. Вивчити спектри поглинання водних розчинів: мідного купоросу CuSO4, біхромату калію K2Cr2O7, марганцевокислого калію KMnO4 та визначити сталу Планка Щоб охарактеризувати положення даної смуги або області поглинання в спектрі, вказують довжини хвиль початку і кінця поглинання, а також те місце в спектрі, де спостерігається найбільш сильне поглинання. Якщо смуга поглинання знаходиться не тільки у видимій області, але захоплює ультрафіолетову або інфрачервону області, то потрібно вказати лише початок або кінець області поглинання. Для отримання спектрів поглинання водних розчинів: мідного купоросу CuSO4, біхромату калію K2Cr2O7, марганцевокислого калію KMnO4 необхідно (див. рис. 2):
Таблиця 2
Контрольні запитання
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
положень спектральних ліній за шкалою барабана. Результати вимірювань записати в таблицю 1.
спектра випромінювання неону, а по осі ординат – відповідні їм значення відліків 
, Ǻ
, відн.од.
за формулою (3) обчислити сталу Планка.Схожі:
 | Лабораторна робота №44 Вивчення серіальних закономірностей в спектрі випромінювання водню І визначення сталої Планка Мета роботи ... | | Лабораторна робота №42 Вивчення зовнішнього фотоефекту та визначення сталої Планка Ознайомитись з явищем зовнішнього фотоефекту, експериментально визначити червону межу фотоефекту для фотокатода, розрахувати сталу... |
| Звіт з лабораторної роботи №18 Вивчення зовнішнього фотоефекту та визначення сталої Планка 1 студента групи дата Рис. 2 Принципова схема установки (а); залежність затримувальної різниці потенціалів від частоти (б) | | Лабораторна робота №4 визначення сталої стефана–больцмана мета роботи Ознайомитися з будовою І принципом роботи оптичного пірометра із зникаючою ниткою, визначити сталу Стефана–Больцмана |
| Лабораторна робота №66 Визначення енергії дисоціації молекул йоду Мета роботи Вивчити спектр поглинання парів йоду І визначити енергію дисоціації молекул йоду J2 | | Лабораторна робота №3 Дослідження параметрів люмінесцентних ламп Мета роботи: Дослідження впливу величини розрядного струму люмінесцентних ламп на їх світлову віддачу, визначення частки випромінювання... |
| Лабораторна робота №20 Дослідження дифракції Фраунгофера на двох щілинах у світлі лазера І визначення довжини хвилі лазера | | Лабораторна робота №2 Дослідження параметрів галогенних ламп розжарювання Мета роботи: Визначення електричних І світлових параметрів малогабаритної галогенної лампи розжарювання, дослідження розподілу температури... |
| Лабораторна робота №31 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної гратки Дослідження явища дифракції світла на дифракційній гратці та знаходження довжини світлової хвилі | | Лабораторна робота Визначення коефіцієнта теплопровідності ізоляційного матеріалу |