Як отримати спектр

Як отримати спектр

Словом «спектр» великий англійський учений Ісаак Ньютон позначав багатобарвну смугу, яка виходить при проходженні сонячного променя через трикутну призму. Смуга ця дуже схожа на веселку, і саме її-то найчастіше називають спектром і в звичайному житті. Між тим, кожна речовина має свій власний спектр випромінювання або поглинання, і їх можна спостерігати, якщо провести кілька експериментів. Властивості речовин давати різні спектри широко застосовується в різних сферах діяльності. Наприклад, спектральний аналіз є одним з найбільш точних криміналістичних методів. Дуже часто цей метод використовується і в медицині.

Вам знадобиться

- Спектроскоп;
- Газовий пальник;
- Маленька керамічна або порцелянова ложка;
- Чиста кухонна сіль;
- Прозора пробірка, наповнена вуглекислим газом;
- Потужна лампа розжарювання;
- Потужна «економічна» газосвітних лампа.

Інструкція

  1. Для дифракційного спектроскопа візьміть компакт-диск, маленьку картонну коробочку, картонний футляр від градусника. Виріжте шматок диска за розміром коробочки. На верхній площині коробки, поряд з її короткою стінкою, розташуйте окуляр під кутом приблизно 135 ° до поверхні. Окуляр являє собою шматок футляра від градусника. Місце для щілини виберіть експериментально, по черзі протикаючи і заклеюючи дірочки на інший короткої стінці.
  2. Навпаки щілини спектроскопа встановіть потужну лампу розжарювання. В окулярі спектроскопа ви побачите безперервний спектр. Такий спектральний склад випромінювання існує у будь-якого нагрітого предмета. У ньому немає ліній виділення і поглинання. У природі цей спектр відомий як веселка.
  3. Наберіть в маленьку керамічну або порцеляновий ложку солі. Направте щілину спектроскопа на темний несветящегося ділянку, що знаходиться вище світлого полум’я пальника. Введіть у полум’я ложку з сіллю. У момент, коли полум’я забарвиться в інтенсивно жовтий колір, в спектроскопі можна буде спостерігати спектр випромінювання досліджуваної солі (хлористого натрію), де особливо яскраво буде видна лінія випромінювання в жовтій області. Такий же експеримент можна провести з хлористим калієм, солями міді, вольфраму і так далі. Так виглядають спектри випромінювання — світлі лінії на певних ділянках темного тла.
  4. Направте робочу щілину спектроскопа на яскраву лампу розжарювання. Помістить прозору пробірку, наповнену вуглекислим газом так, щоб вона перекрила робочу щілину спектроскопа. У окуляр можна спостерігати безперервний спектр, пересічений темними вертикальними лініями. Це так званий спектр поглинання, в даному випадку — вуглекислого газу.
  5. Направте робочу щілину спектроскопа на включену «економічну» лампу. Замість звичного безперервного спектра ви побачите набір вертикальних ліній, розташованих в різних частинах і мають здебільшого різні кольори. Звідси можна зробити висновок, що спектр випромінювання такої лампи сильно відрізняється від спектру звичайної лампи розжарювання, що на око невідчутно, але впливає на процес фотографування.

Зверніть увагу

Існує 2 типу спектроскопії. У першому використовується прозора дисперсійна тригранна призма. Світло від досліджуваного об’єкта подається на неї через вузьку щілину і спостерігається з боку іншої межі за допомогою окулярної трубки. Щоб уникнути світлових перешкод, вся конструкція накривається світлонепроникним кожухом. Вона може також складатися з ізольованих від світла елементів і трубок. Застосування лінз у такому спектроскопі необов’язково. Другий тип спектроскопа — дифракційний. Основним його елементом є дифракційні грати. Світло від об’єкта теж бажано подавати через щілину. Як дифракційних решіток у саморобних конструкціях зараз часто використовують шматки від CD і DVD дисків. Для запропонованих експериментів підійде будь-який тип спектроскопа;

Корисні поради

Для того щоб отримати вуглекислий газ в пробірці, помістіть туди шматочок звичайного шкільного крейди. Залийте його соляною кислотою. Отриманий газ зберіть у чисту пробірку. Вуглекислий газ важчий за повітря, тому він буде збиратися внизу порожній пробірки, витісняючи з неї повітря. Для цього в порожню пробірку опустіть трубку від джерела газу, тобто від пробірки, в якій була реакція.