Задание 1, страница 189, часть 2 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

Лабораторная работа № 6.

Наблюдение сплошного и линейчатого спектров излучения

Цель работы:с помощью спектроскопа экспериментально наблюдать сплошные спектры и линейчатые спектры водорода, гелия и неона.

Оборудование:1) лампа накаливания; 2) ртутная лампа; 3) газоразрядные трубки с водородом, гелием, неоном; 4) спектроскоп; 5) цветные карандаши.

Теория работы.Спектром излучения называется набор длин волн или частот излучения, которое испускается данным телом.

Виды спектров. Спектры бывают сплошные, линейчатые и полосатые.

Сплошные спектры дают все вещества, находящиеся в твердом или жидком состоянии. Сплошной спектр содержит волны всех частот видимого света и поэтому выглядит как цветная полоса с плавным переходом от одного цвета к другому в таком порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном состоянии. Изолированные атомы всех веществ излучают свойственные только им наборы волн вполне определенных частот. Как у каждого человека свои личные отпечатки пальцев, так и у атома данного вещества свой, характерный только для него спектр. Линейчатые спектры излучения выглядят как цветные линии, разделенные промежутками.

Полосатые спектры создаются молекулами, не связанными или слабо связанными друг с другом. Выглядят полосатые спектры подобно линейчатым, только вместо отдельных линий наблюдаются отдельные серии линий, воспринимаемые как отдельные полосы, разделенные темными промежутками.

Ход работы

Наблюдение закономерностей спектров испускания.

Задание 1

Наблюдение сплошного спектра испускания.

1. Окуляр спектроскопа (рис. 1) надо приблизить к глазу. Рассмотрите спектр дневного света и зарисуйте его.

2. Установите на оптической скамье против щели спектрометра лампу накаливания, включите ее.

3. Направьте щель спектроскопа на лампу и получите яркий, четкий спектр. Рассмотрите и зарисуйте его.

Наблюдение закономерностей спектров испускания.

Задание 1

Наблюдение сплошного спектра испускания.

В ходе выполнения этого задания наблюдаются два вида сплошных спектров: спектр дневного света и спектр лампы накаливания.

1. При рассмотрении спектра дневного света через окуляр спектроскопа будет видна непрерывная цветная полоса, похожая на радугу. Эта полоса будет содержать все цвета видимого спектра, плавно переходящие друг в друга в следующем порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Такой вид спектра называется сплошным. Источником дневного света является Солнце, которое представляет собой раскаленное, очень плотное тело (звезду). Согласно теории, вещества в твердом, жидком или газообразном, но сильно сжатом состоянии, при высоких температурах излучают сплошной спектр. При использовании спектроскопа с очень высокой разрешающей способностью на фоне этого сплошного спектра можно было бы увидеть темные линии поглощения (линии Фраунгофера), но для учебного спектроскопа спектр будет выглядеть как сплошная радуга.

2. При наблюдении спектра от лампы накаливания картина будет очень похожей. Мы также увидим яркий сплошной спектр, представляющий собой непрерывную полосу цветов от красного до фиолетового. Это объясняется тем, что источником света в лампе является вольфрамовая нить — твердое тело, раскаленное электрическим током до высокой температуры. Как и любое нагретое твердое тело, она испускает электромагнитные волны во всем видимом диапазоне, что и формирует сплошной спектр. Однако, по сравнению со спектром дневного света, спектр лампы накаливания может показаться более интенсивным в красной и желтой частях и менее ярким в синей и фиолетовой. Это придает свету лампы характерный «теплый» оттенок.

Ответ: При наблюдении как дневного света, так и света от лампы накаливания, с помощью спектроскопа будет виден сплошной спектр. Он выглядит как непрерывная цветная полоса, содержащая все цвета от красного до фиолетового, с плавными переходами между ними. Это обусловлено тем, что источниками света в обоих случаях являются сильно нагретые плотные тела: Солнце (раскаленный газовый шар под большим давлением) и нить накала в лампе (раскаленное твердое тело).