Номер 5, страница 246 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Глава 3. Световые явления. Электромагнитные волны. Параграф 50. Дисперсия света. Цвета тел. Ответь на вопросы - номер 5, страница 246.

Условие.

5. Используя рисунок 190, расскажите об устройстве двухтрубного спектроскопа.

Решение.

Решение 2.

Используя рисунок 190, расскажите об устройстве двухтрубного спектроскопа.

Двухтрубный спектроскоп — это оптический прибор, предназначенный для визуального наблюдения и анализа спектрального состава света. Он состоит из трех основных частей, закрепленных на общем основании: коллиматора, диспергирующего элемента и зрительной трубы.

1. Коллиматорная труба (коллиматор). На одном конце этой трубы находится входная щель с регулируемой шириной. Исследуемый свет проходит через эту щель. На другом конце трубы установлена собирающая линза (объектив коллиматора). Щель расположена в фокальной плоскости этой линзы. Благодаря этому, лучи света, вышедшие из щели, после прохождения через линзу становятся параллельным пучком и направляются на диспергирующий элемент.

2. Диспергирующий элемент. Это центральная часть прибора, которая разлагает свет в спектр. В качестве этого элемента обычно используется стеклянная призма (чаще всего трехгранная) или дифракционная решетка. Когда параллельный пучок света от коллиматора падает на этот элемент, происходит явление дисперсии (в случае призмы) или дифракции (в случае решетки), в результате чего свет разлагается на составляющие его монохроматические волны (цвета), которые распространяются под разными углами.

3. Зрительная труба. Она служит для наблюдения полученного спектра. Зрительная труба работает по принципу телескопа. Она состоит из объектива и окуляра. Объектив зрительной трубы собирает параллельные лучи каждого цвета, выходящие из диспергирующего элемента, и фокусирует их в своей фокальной плоскости. В результате в этой плоскости образуется четкое изображение спектра — набор цветных изображений входной щели. Окуляр действует как лупа, через которую наблюдатель рассматривает это увеличенное изображение спектра. Часто в зрительной трубе имеется сетка нитей или шкала для измерения углового положения спектральных линий.

Таким образом, свет от источника, пройдя через щель коллиматора, преобразуется в параллельный пучок, разлагается призмой или решеткой в спектр, который затем рассматривается с помощью зрительной трубы.

Ответ: Двухтрубный спектроскоп состоит из коллиматорной трубы, которая формирует параллельный пучок света из исследуемого излучения; диспергирующего элемента (призмы или дифракционной решетки), который разлагает свет в спектр; и зрительной трубы, с помощью которой наблюдатель рассматривает полученный спектр.

6. Чем спектрограф отличается от спектроскопа?

Основное различие между спектроскопом и спектрографом заключается в способе регистрации и анализа спектра. Оба прибора служат для разложения света в спектр, но предназначены для разных целей.

Спектроскоп (от греч. skopeo — смотрю) — это прибор для визуального наблюдения спектров. В его конструкции на выходе имеется окуляр (часть зрительной трубы), через который исследователь непосредственно наблюдает спектр глазом. Это позволяет быстро оценить характер спектра (линейчатый, полосатый, сплошной), но не дает возможности для его долговременного сохранения и точного количественного анализа интенсивности.

Спектрограф (от греч. grapho — пишу, рисую) — это прибор для регистрации спектра на каком-либо носителе. Вместо зрительной трубы с окуляром у спектрографа на выходе устанавливается регистрирующее устройство. Исторически это была фотопластинка или фотопленка, на которой спектр "фотографировался". Полученное изображение называется спектрограммой. В современных спектрографах используются электронные детекторы, такие как ПЗС-матрицы (приборы с зарядовой связью) или фотодиодные линейки. Эти устройства преобразуют световую энергию в электрический сигнал, который затем обрабатывается компьютером. Это позволяет не только сохранить спектр, но и провести точный количественный анализ распределения интенсивности излучения по длинам волн.

Таким образом, главное отличие в том, что спектроскоп предназначен для наблюдения спектра глазом, а спектрограф — для его фотографической или электронной записи.

Ответ: Спектроскоп предназначен для визуального наблюдения спектра с помощью окуляра, в то время как спектрограф предназначен для регистрации (записи) спектра на светочувствительный материал (например, фотопластинку) или электронный детектор (например, ПЗС-матрицу), что позволяет его сохранить и детально проанализировать.