- •Курсовая работа по дисциплине «Физические основы источников излучения»
- •Задание на выполнение курсового проекта
- •Исследование оптических спектров атома с помощью высокочастотных безэлектродных ламп всб-2
- •Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Изучение спектрального состава излучения и временных параметров импульсного разряда
- •2.1. Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Изучение оптических и электрических параметров тлеющего разряда
- •3.1. Теоретическая часть
- •Практическая часть
- •Заключение
Исследование оптических спектров атома с помощью высокочастотных безэлектродных ламп всб-2
Цель работы:
1. Научиться пользоваться приборами - монохроматором МДР-2, ртутной лампой ДРШ-250, прибором питания без электродных ламп ППБЛ–3, блоком приемника излучения (БПИ);
2. Освоить градуировку монохроматора по известному спектру ртутной
лампы
3. Исследовать линейчатые спектры излучения атомов;
4. Закрепить теоретические знания.
Теоретическая часть
Спектральными приборами называются оптические приборы, предназначенные для разложения электромагнитного излучения оптического диапазона в спектр по длинам волн и для изучения этих спектров.
Приёмником излучения называется прибор, в котором под действием излучения возникает какой-либо сигнал, или «отклик». Иными словами, энергия электромагнитного излучения преобразуется в нем в другие виды энергии, которые непосредственно и измеряются. В настоящее время наибольшее распространение получили следующие методы: фотографический (приемником служит фотоэмульсия), фотоэлектрический (приемниками служат фотоэлементы, фотоумножители и тепловые приёмники). В зависимости от типа применяемого приёмника спектральные приборы условно разделяют на спектроскопы с визуальной регистрацией спектра. Спектрографы с фотографической регистрацией и спектрометры (спектрофотометры) с фотоэлектрической регистрацией.
Спектром излучения называют зависимость спектральной плотности энергии излучения от длины волны.
Каждый спектральный прибор характеризуется следующими основными параметрами: линейной дисперсией (угловой дисперсией), разрешающей способностью, областью 3исперсии светосилой.
Линейная дисперсия определяется как отношение d /dl, где dl– расстояние в спектре между излучениями с весьма близкими длинами волн и + d. Угловая дисперсия определяется как отношение d/d, где d – угол между параллельными пучками с длинами волн 1 и , различающиеся на d=2 -1.
Областью дисперсии называют ту область длин волн в спектре, где имеется однозначная связь между длиной волны спектральной линии и её положением в спектре.
Светосила спектрального прибора ρ характеризует фотометрические свойства прибора – она равна коэффициенту пропорциональности между яркостью источника В и непосредственно измеряемой энергетической величиной Ф, т.е. Ф = ρ В.
Спектральный прибор состоит из трех основных частей: входного коллиматора (входной щели и объектива), диспергирующей системы (призма или дифракционная решётка), выходного коллиматора (выходной щели и объектива). При освещении входной щели от исследуемого источника из объектива коллиматора выходят параллельные пучки света от каждой точки щели. Эти пучки спектрально неразложенного света направляются в диспергирующую систему. Диспергирующая система преобразует падающий на неё параллельный пучок спектрально неразложенного излучения в совокупность параллельных пучков монохроматических излучений, отклоненных на различные углы в зависимости от длины волны.
В результате действия диспергирующей системы из неё выходит набор параллельных пучков, число которых определяется набором длин волн, входящих в состав исследуемого излучения. Совокупность монохроматических параллельных пучков, выходящих из диспергирующей системы, попадает далее в выходной объектив, который фокусирует отдельные параллельные пучки и образует в его фокальной плоскости совокупность «изображений» входной щели S1 в свете различных длин волн. Число «изображений» определяется числом монохроматических составляющих в спектре источника, а их интенсивность – спектральной яркостью излучения в каждой длине волны. В призменных спектральных приборах пространственное разложение в спектр осуществляется в результате дисперсии материала призмы, т.е. за счёт зависимости показателя преломления материала призмы от длины волны, n = n() . Поскольку углы отклонения параллельного пучка призмой зависит от показателя преломления, а n в свою очередь зависит от , то пучки разных длин волн отклоняются призмой на различные углы, т.е. = ().