ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Ознакомьтесь с оптической схемой дифракционного спектрографа, принципом действия и ме­то­дикой работы с ним, используя инструкцию к прибору.

2. Установите ширину входной щели спектрографа 0,1 мм. На установку ширины щели обратите особое внимание! Барабан следует поворачивать очень осторожно, не перекручивая его, т.к. в противном случае систему регулировки щели, а значит и сложный прибор можно испортить.

3. Установите на рельсе натриевую лампу и оба конденсора, которые создают наи­лучшие условия для освещения щели, добейтесь равномерной и наиболее сильной ос­ве­щенности щели. При этом свет должен заполнять кружок, изображенный на крышке вход­ной щели.

4. Зажгите натриевую лампу, включите шкалу спектрографа и подсветку шкалы окулярного микрометра.

5. Введите желтый дублет натрия в поле зрения окулярного микрометра. Затем диафраг­мой и установкой ширины входной щели спектрографа добейтесь четкого изо­бражения спектральных линий. Если установить резкость не удается, обратитесь к лаборанту.

6. Определите с помощью окулярного микрометра длины волн компонент желтого дублета на­трия. Дела­ется это так. В поле зрения окулярного микрометра видна светящаяся шкала спектрографа, не­под­вижная шкала окулярного микрометра и перекрестие окуляра, перемещающееся с помо­щью барабана микрометра. Деления шкалы спектрографа указаны в нанометрах (1нм=10^-9 м), цена деления шкалы окулярного микрометра 1 мм. Барабан микрометра разделен на 100 делений. Шаг барабана (т.е. перемещение барабана при одном его обороте) равен 1 мм, следовательно, поворот барабана на 1 деление соответствует перемещению перекрестия на 0,01 мм. Полный отсчет окулярного микрометра складывается из отсчета по неподвижной шкале и отсчета по барабану. Совместите перекрестие окуляра с одним из делений шкалы спектро­графа l₁. Пусть показание микрометра будет при этом N₁. Затем, вращая барабан, передвиньте перекрестие к следующему делению шкалы l₂ и снимите новое показание микрометра N₂. Отношение Dl = l₁– l₂ к DN = N₁ – N₂ даст вам цену деления микрометра.

7. Определите положение спектральных линий дублета на шкале спектрометра с помощью микрометра. Зная цену деления окулярного микрометра, найдите длины волн спектральных линий.

8. Начертите схему энергетических уровней и укажите переходы, к которым отно­сятся найденные спектральные линии.

9. По полученным длинам волн компонент желтого дублета, рассчитайте величину тонкого расщепления. Для этого, используя связь частоты с длиной волны и выражения для разности частот дублета (11) , найдите величину эффективного заряда Z _эфф. По найденному Z _эфф и формулам (9) и (10) вычислите добавочную энергию, являющуюся резуль­татом спин-орбитального взаимодействия, а также постоянную экра­нирования

а=Z – Z_эфф.

10. Определите длины волн, укажите соответствующие им переходы на схеме энергети­ческих уровней, построенной в электрон-вольтах. (Схема с указанными переходами должна быть в отчете). Укажите, к каким сериям относятся определенные вами спектральные ли­нии.