Экспериментальная часть. Исследование спектра водорода в данной работе выполняется с помощью

Исследование спектра водорода в данной работе выполняется с помощью

дифракционного спектрометра. Оптическая схема спектрометра представлена на рис. 3, а внешний вид прибора на рис. 4.

Разложение света в спектр в данном приборе происходит вследствие дифракции света на отражательной дифракционной решетке 7 (рис. 3).

С помощью оптического рычага, создаваемого зеркалами 3 и 4, увеличивают разрешающую способность спектрометра. Поворачивая маховичок 3 (рис. 4), связанный с измерительным барабаном спектрометра, проградуированным в нм, можно с помощью зрительной трубы наблюдать различные участки исследуемого спектра.

При наблюдении спектра следует учесть, что водородная трубка наряду со спектром атомного водорода (серия Бальмера), содержит сравнительно слабые участки полосатого спектра молекулярного водорода, которые располагаются в красно-желтой, зеленой и синей областях.

Рис. 4. Общий вид дифракционного спектрометра:

1 – окуляр зрительной трубы; 2 – источник света,

водородная трубка; 3 – рукоятка вращения дифракционной

решетки; 4 – шкала спектрометра, проградуированная в нм

Видимая часть линейчатого спектра атомного водорода (серия Бальмера) состоит из ряда отдельно расположенных узких линий, соответствующих разным значениям k. Наиболее яркими из них являются следующие четыре: красная H_α (k = 3), зелено-голубая H_β (k = 4), фиолетовая H_γ (k = 5) и темно-фиолетовая H_δ (k = 6).

Во избежание ошибок рекомендуется вначале найти наиболее яркую красную линию атомного водорода, а затем, медленно вращая рукоятку 3 (рис. 4), найти остальные три. Следует заметить, что в промежутке между H_α и H_β (рис. 1), располагается несколько красно-желтых и зеленых сравнительно слабых молекулярных полос, а между H_β и H_γ две слабые размазанные области синего цвета. При наблюдении слабых линий в темно-фиолетовой области следует учесть, что глаз лучше замечает слабые линии в движении, поэтому при их наблюдении полезно слегка поворачивать рукоятку в обе стороны от положения, соответствующего данной линии, а затем зафиксировать положение, соответствующее ее наиболее яркому изображению.