Instrukcja do standardowej wersji ćwiczenia – zwróć uwagę, że opisany poniżej przebieg ćwiczenia na IPWb jest nieco inny!
Zagadnienia do przygotowania:
- Kąt najmniejszego załamania w pryzmacie: jak go wyznaczyć (wyprowadź wzór), jaki jest bieg promieni w pryzmacie (narysuj), gdy kąt załamania jest minimalny?
- Dyspersja współczynnika załamania w szkle, na czym polega?
- Widmo liniowe gazów – jak wygląda, jaki jest mechanizm emisji światła przez wzbudzony gaz?
- Napięcie przewodzenia diody, co to za parametr, jaki może mieć związek z energią fotonów emitowanych przez diodę?
Zadania do wykonania w trakcie ćwiczenia:
- Zapoznaj się z konstrukcją goniometru, naucz się odczytywać kat załamania promienia
- Korzystając z pryzmatu szklanego i lampy helowej, ustaw pryzmat tak, by żółta linia helu ulegała minimalnemu ugięciu.
- Znajdź kąty ugięcia dla najsilniejszych linii helu, wodoru i neonu (wybierz w sumie kilkanaście linii). Uwaga, tu jest różnica w stosunku do instrukcji: nie kąty minimalnego ugięcia, ale kąty, pod którymi uginają się te linie, przy ustawieniu pryzmatu z punktu 2.
- Obejrzyj widma diod świecących o różnych barwach. Oszacuj kąty ugięcia odpowiadające wizualnemu maksimum natężenia światła i skrajom widma.
- Obejrzyj widmo lampy fluorescencyjnej (świetlówki energooszczędnej) lub lampy widmowej dostarczonej przez prowadzącego ćwiczenie. Zarejestruj kąty ugięcia odpowiadające widocznym liniom (w przypadku lampy fluorescencyjnej – na tle widma ciągłego).
Opracowując wyniki:
- Zidentyfikuj linie wodoru, helu i neonu, dla których wyznaczyłeś/aś kąty ugięcia korzystając z tabel zawierających informacje o widmach pierwiastków.
- Zaproponuj postać funkcji, którą można dobrze interpolować zależność długości fali od kąta ugięcia. Dopasuj tę funkcję do swoich danych.
- Korzystając z dopasowanej wyżej funkcji wyznacz długości fali odpowiadające maksimum (wizualnemu) i skrajom widma diod świecących.
- Analogicznie wyznacz długości fali linii widocznych w widmie lampy fluorescencyjnej lub innej lampy spektralnej. Korzystając z tabel linii widmowych spróbuj zidentyfikować na tej podstawie świecący pierwiastek.
- Jeśli ćwiczenie jest wykonywane razem z wyznaczaniem współczynnika załamania, wybierz spośród zarejestrowanych linii ok. 7-10 silnych, charakterystycznych (trudnych do pomylenia z innymi) linii pokrywających w miarę równomiernie zakres widzialny. Dla tych linii w następnym ćwiczeniu będziesz wyznaczać współczynnik załamania materiału, z którego wykonany jest pryzmat.