37855

Градуировка спектроскопа и изучение спектров излучения и поглощения вещества

Лабораторная работа

Архивоведение и делопроизводство

Различают спектры испускания и спектры поглощения. Спектры поглощения возникают при прохождении белого света сквозь различные вещества которые поглощают из белого света отдельные участки сплошного спектра. наблюдение спектров поглощения и определение длин волн в спектре поглощения раствора KMnО4 В качестве источника света возьмите колбу с раствором KMnО4 в который опущена лампа накаливания.

Русский

2013-09-25

77 KB

67 чел.

6

Лабораторная работа

«градуировка спектроскопа и изучение спектров иЗЛУЧЕния и поглощения

вещества»

цель работы: Градуировка спектроскопа и определение длины волны в спектрах испускания и поглощения.

приборы и принадлежности: спектроскоп, люминесцентная лампа (содержащая пары ртути), миллиметровая бумага.

теория: Спектральным анализом называется метод определения химического состава вещества по его спектру. Различают спектры испускания и спектры поглощения.

 Сплошной спектр, излучаемый раскаленными твердыми и жидкими телами, представляет собой цветную полосу с непрерывным переходом одного спектрального цвета в другой.

 Линейчатый спектр дают светящиеся пары и газы. Он состоит из определенного сочетания цветных линий, характерных для каждого химического элемента. Полосатый или молекулярный спектр излучается возбужденными молекулами и имеет вид системы широких полос.

 Спектры поглощения возникают при прохождении белого света сквозь различные вещества, которые поглощают из белого света отдельные участки сплошного спектра. Таким образом, на фоне сплошного спектра видны темные полосы или линии, характеризующие это вещество.

Для качественного исследования видимой части спектра служат специальные приборы – спектроскопы.

 

1. градуировка спектроскопа.

Шкала спектроскопа позволяет определить только относительное положение спектральных линий и расстояние между ними, но не длину волн соответствующих линий. Поэтому, прежде чем приступить к изучению спектров, следует проградуировать спектроскоп по длинам волн известных спектральных линий. Спектры светящихся газов хорошо изучены, и для спектральных линий главнейших элементов составлены таблицы:

Название газа

Цвет линий

λ, нм

Ν

Пары ртути

Красный

Желтый

Зеленый

Голубой

Синий

Фиолетовый

612

578

546

492

436

408

Водород

Красный

Зелено-голубой

Синий

Фиолетовый

656,3

486,1

434

410

Пользуясь этими данными, можно построить кривую градуировки спектроскопа.

Для определения относительного положения полос спектра в окулярной трубе спектроскопа имеется указатель, который при помощи микрометрического винта можно перемещать и совместить с любой спектральной линией; на винте есть миллиметровые деления, а барабан винта разделен на 50 частей. Шаг винта равен 1 мм; следовательно, цена деления на барабане винта:

Числовое значение находят по формуле: L = (N+na) (1), где N-число миллиметров, отсчитанное вдоль шкалы винта; n-число делений на шкале барабана.

 ЗАМЕЧАНИЕ: так как ширина штриха на шкале значительно больше 0,02 мм, то при определении N руководствуются следующим: если число делений на шкале барабана n<45, то при определении N учитывается и штрих, на котором стоит срез барабана; если n>45, то штрих, на котором стоит срез барабана не учитывается, см.рис.1.

       

     

Рис. 1.

При выполнении работы руководствуются

следующим:

  1.  Располагают приборы в соответствии со схемой, приведенной на рис.2:

Рис.2.

  1.  Наблюдая спектр в окуляр и,  осторожно вращая барабан, совмещают указатель окуляра спектроскопа с первой (со стороны длинных волн) хорошо различимой линией спектра и делают отсчет по шкале винта барабана. Затем, вращая барабан, переводят указатель на следующую хорошо видимую линию и опять делают отсчет по шкале винта и барабана и т.д., покуда не будут исчерпаны все видимые линии спектра.

   Результаты измерений заносят в таблицу отсчета, предварительно записав в неё известные длины волн спектра, по которому ведется градуировка.

  1.  Построить график, откладывая на миллиметровой бумаге по горизонтали показания отсчетного механизма, а по вертикали – длины соответствующих волн .

2. определение длины волны,

соответствующей желтой линии в спектре

испускания натрия.

В качестве источника света используйте спиртовку, в пламени которой присутствуют пары натрия.

 В соответствии с пунктом 1.2. определите показания отсчетного механизма. По градуировочной кривой, выполненной в соответствии с пунктом 1.3. определите длину волны.

3. наблюдение спектров поглощения и

определение длин волн в спектре поглощения раствора KMnО4

  1.  В качестве источника света возьмите колбу с раствором KMnО4 в который опущена лампа накаливания. Пронаблюдайте в желто-зеленой области спектра полосы поглощения. Укажите их число.
  2.  Поскольку края полос поглощения видны не четко, точно определить ширину полосы поглощения практически невозможно. Поэтому найдите длины волн для середин полос.

Совместите с серединой полосы спектра поглощения визир отсчетного механизма, снимите показания. Определите длины волн по градуировочной кривой.

Вопросы к отчету:

  1.  Назовите составные части спектроскопа, которые на рис.2 умышленно не обозначены.
  2.  Какие изменения следует произвести в схеме (рис.2), чтобы получить спектр поглощения?
  3.  Что понимают под спектральным анализом? Какие анализы можно выполнить с помощью спектров?
  4.  Объясните происхождение линейчатых спектров по теории Бора.
  5.  Приведите примеры применения спектрального анализа в медицине.

литература

  1.  Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физика», стр. 510, п.28.7; стр.514 п. 29.

 

3. наблюдение спектров поглощения ВЕЩЕСТВА

  1.  Спектр поглощения вещества получают, разместив его между лампой накаливания и спектроскопом. На фоне сплошного спектра наблюдаются узкие и широкие темные полосы поглощения.
  2.  С помощью спектроскопа и графика пункта (1) определите граничные длины волн поглощения КМпО4 в фиолетовой и  красной  полос поглощения в желто-зеленой части спектра.
  3.  Установить, влияет ли растворитель на спектр поглощения одного и того же вещества (использовать два раствора иода в разных растворителях.
  4.  Установить влияние концентрации раствора на вид спектра. Использовать два раствора  КМпО4  разной концентрации.
  5.  Для каждого спектра изобразите вид спектра (количество и расположение полос) графически, указывая на оси Х длины волн, соответствующие границам и полосам поглощения.   

Вопросы к отчету:

  1.  Описать метод построения градуировочной кривой спектроскопа.
  2.  Метод определения длин волн с помощью спектроскопа.
  3.  Нарисовать схематически  установки для наблюдения спектров излучения и поглощения.
  4.  Показать ход лучей в спектроскопе.
  5.  Продемонстрировать умение работать со спектроскопом.
  6.  Зависит ли вид спектра поглощения от толщины и концентрации раствора?
  7.  Изменяется ли вид спектра поглощения вещества от растворителя?
  8.  Объясните происхождение линейчатых спектров по теории Бора.

литература

  1.  Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физика», стр. 510, п.28.7; стр.514 п. 29.

 

Лабораторная работа

«градуировка спектроскопа и изучение спектров испускания и поглощения

вещества»

ЛЕЧЕБНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Г. Витебск, 2005 г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

8999. Философия материализма. Сущность человека и критика религии 403 KB
  Философия материализма. Основная часть. Фейербах Л. О философии. Сущность человека и критика религии. К. Маркс, Ф. Энгельс. О философии. Природа и сущность человека. Отчужденный труд. Материалистическое понимание истории. Теория коммунистического ра...
9000. Философия жизни. О нашем поведении относительно миропорядка и судьбы 162 KB
  Философия жизни. Основная часть. А. Шопенгауэр О том, что есть индивид. О нашем поведении относительно миропорядка и судьбы. Ф. Ницше Смерть Бога. Нигилизм. Низложение христианства. Жизнь и воля к власти. Вечное возвращение. сверхчеловек...
9001. Философия экзистенциализма. Ж.П. Сартр. Экзистенциализм - это гуманизм 245.5 KB
  Философия экзистенциализма. Основная часть. Ж.П. Сартр. Экзистенциализм - это гуманизм. К. Ясперс. Человек. М. Бубер. Я и Оно. М. Хайдеггер. Отрешенность. Приложение. Основная часть. Экзистенциализм (от позднелат. Existentia - существ...
9002. Философия и мировоззрение. Специфика философии 39 KB
  Философия и мировоззрение. Специфика философии Философия - учение о мире в целом, об общих принципах и закономерностях его бытия и познания. Органическое соединение в философии двух начал - научно-теоретического и практически-духовного...
9003. Предмет, структура и функции философии, всеобщие свойства и связи 43.5 KB
  Предмет, структура и функции философии Предметом философии являются всеобщие свойства и связи (отношения) действительности - природы, общества, человека, отношения объективной действительности и субъективного мира, материального и идеального, б...
9004. Философия Древнего Востока. Проблема совершенного человека 38.5 KB
  Философия Древнего Востока. Проблема совершенного человека Буддизм - религиозно-философское учение, возникшее в древней Индии в VI – V вв. до н. э. и превратившееся в ходе его развития в одну из трех - наряду с христианством и исламом...
9005. Ранняя греческая философия. Древнегреческая философия 40.5 KB
  Ранняя греческая философия Древнегреческая философия представляет собой совокупность учений, развившихся с VI в. до н.э. по VI в. н.э. (от формирования архаических полисов на ионийском и италийском побережьях до расцвета демократических Афин и после...
9006. Философия Платона. Теория идей, познание, человек и государство у Платона 42.5 KB
  Философия Платона. Теория идей, познание, человек и государство у Платона После казни Сократа один из его лучших учеников Аристокл, получивший за свои широкие плечи прозвище Платон («широкоплечий»), надолго покинул Афины. Тяжело переживая смерть учи...
9007. Философия Аристотеля. Бытие, сущность, причинность, душа, материя и форма 44 KB
  Философия Аристотеля. Бытие, сущность, причинность, душа, материя и форма Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.) - древнегреческий философ, энциклопедист, основоположник науки логики и ряда отраслей специального знания. Образование Аристотель...