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

57 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

59845. «Математика» (навчальна програма) номінація 717.5 KB
  Математика упродовж усієї історії людської культури є ключем до пізнання навколишнього світу базою науковотехнічного прогресу і важливою компонентою розвитку особистості. Тому пропонована програма переслідує ціль...
59847. ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ВІДСОТКІВ 2.49 MB
  Мета уроку: дидактична: формувати навички розв’язування задач на відсотки, розвивати в учнів усну і письмову культуру мовлення, логічне мислення, заохочувати учнів до самостійної навчальної діяльності...
59848. Поняття про відсотки 92.5 KB
  Мета. Ввести поняття відсотків, сформувати вміння записувати відсотки у вигляді десяткових дробів і навпаки дроби відсотками; розвивати логічне мислення учнів.
59849. Відсоткові розрахунки, Урок математики у 6 класі 121 KB
  Мета: Навчити знаходити вміст величин у відсотках; формування вміння розв’язувати задачі на відсотки; розвивати інтерес до математики, логічне мислення учнів, культуру математичного мовлення і письма;
59850. ВІДСОТКОВІ РОЗРАХУНКИ. ФОРМУЛА СКЛАДНИХ ВІДСОТКІВ 181 KB
  Ціну на товар знизили на 10 і він став коштувати 432 грн. Якою була початкова ціна товару а 4320 грн; б 480 грн; в 442 грн; г 4752 грн. Вкладник поклав до банку 20 000 грн під 10 річних. Скільки гривень буде в нього на рахунку через 2 роки а 20100 грн...
59851. Відсоткові розрахунки. Урок алгебри у 9 класі з поглибленим вивченням математики 1.55 MB
  Розвивальна: розвивати память логічне мислення мовлення учнів викликати інтерес до навчання. Мотивація навчальної діяльності учнів Серед прикладних задач які можуть бути розвязані методом математичного моделювання значне місце посідають...
59852. Відсоткове відношення двох чисел 65.5 KB
  Підготовка робочих місць учнів Організація уваги. Активізація пізнавальної діяльності учнів Кодовані завдання. Так здійснюємо мотивацію навчальнопізнавальної діяльності учнів. А як ви думаєте: що таке відсоткове відношення двох чисел відповіді учнів.