ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣ. ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ  τ………………………………………………   …./…./200.

 

ΤΑΞΗ  Γ΄     Ομάδα …     Ονοματ/μο μαθητ..      …………………………………………………

 

 

ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΣΥΝΕΧΩΝ ΚΑΙ ΓΡΑΜΜΙΚΩΝ ΦΑΣΜΑΤΩΝ

 

ΠΕΙΡΑΜΑ 1ο

1. Παρατήρηση  φάσματος λυχνίας πυρακτώσεως    (ΕΠΙΔΕΙΞΗ)

Όργανα – Υλικά :

Προβολέας slides – Διάφραγμα μιας σχισμής – Ορθοστάτης με σύνδεσμο (2) – Πρίσμα με στέλεχος (2) – Χρωματιστά φίλτρα (6)

 

Στόχοι :

1.  Πειραματική επιβεβαίωση ότι το φάσμα διάπυρου στερεού είναι συνεχές.

2.  Ανασύνθεση του λευκού φωτός 

3.  Προσδιορισμός (ποιοτικός) εύρους απορρόφησης φίλτρων

 

α)   Φάσμα εκπομπής

• Τοποθετούμε στον προβολέα slides το διάφραγμα μιας σχισμής, με τη σχισμή οριζόντια, και εστιάζουμε στον τοίχο ή την οθόνη το είδωλο της λεπτής φωτεινής γραμμής που σχηματίζεται (ενδεικτική απόσταση προβολέα – τοίχου ~ 3m).

• Σε ένα χαμηλό ορθοστάτη ,με απλό σύνδεσμο, στηρίζουμε το «πρίσμα με στέλε-χος», ώστε μια ακμή του (γωνίας 45⁰) να είναι οριζόντια και στο κατώτερο σημείο.

•  Μπροστά από το φακό προβολής φέρνουμε τον ορθοστάτη με το πρίσμα, ώστε η οριζόντια δέσμη φωτός να πέφτει πάνω σε μια πλευρά του πρίσματος, κοντά στην ακμή.

• Λόγω της διάθλασης το φως εκτρέπεται και σχηματίζεται το φάσμα πιο ψηλά στον τοίχο.

• Εστιάζουμε το φακό της μηχανής , για να γίνει το φάσμα ευκρινές.

• Στρέφουμε αργά το πρίσμα ,γύρω από τον άξονά του, για να εντοπίσουμε τη θέση ελάχιστης εκτροπής, στην οποία έχουμε την καλύτερη παρατήρηση. 

• Σημειώνουμε το χρώμα της ακτινοβολίας με τη μικρότερη εκτροπή : ___________

                                                                          μεγαλύτερη εκτροπή : ___________

β)    Ανασύνθεση του φωτός

Τοποθετούμε ένα δεύτερο πρίσμα (σε ορθοστάτη) μετά το πρίσμα ανάλυσης με την ακμή προς τα πάνω. Το αναλυμένο φως ανασυντίθεται και στον τοίχο παρατηρούμε λευκό φως.

 

γ)    Απορρόφηση φωτός από στερεά (διαφανή) σώματα

Αφαιρούμε το δεύτερο πρίσμα και στην πορεία του φωτός παρεμβάλλουμε διάφορα χρωματιστά φίλτρα. Στον παρακάτω πίνακα καταγράφουμε την παρατηρούμενη απορρό-φηση στις διάφορες περιοχές του φάσματος:

 

Χρώμα φίλτρου	Περιοχή απορρόφησης (περίπου)
Κόκκινο
Κίτρινο
Πράσινο
Γαλάζιο
Μπλε
Ιώδες

 

Συμπέρασμα : Η απορρόφηση του φωτός από στερεά σώματα είναι  ……………………….

 

ΠΕΙΡΑΜΑ 2ο

2.    Παρατήρηση φάσματος εκπομπής, αραιών, αερίων   (Μετωπικά)

Όργανα – Υλικά :

Φασματόμετρο – Τροφοδοτικό -  Λυχνίες Geisler – κομπιουτεράκι  Σχολικό βιβλίο

Στόχοι : 

1. Να αποδειχθεί ότι τα φάσματα εκπομπής των αερίων είναι γραμμικά.

2. Να μετρηθούν τα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών                                                                                                                                                                α)    Παρατήρηση φασμάτων εκπομπής  H – He – Ne – Hg

 

1. Συνδέουμε το τροφοδοτικό στο δίκτυο. Συνδέουμε τη φωτεινή πηγή ανάγνωσης κλίμακας του φασματόμετρου       στο τροφοδοτικό, πιέζουμε το διακόπτη λειτουργίας για ν΄ανάψει και ρυθμίζουμε την έντασή της, ώστε κοιτάζοντας από τον προσοφθάλμιο φακό να παρατηρού-με  άνετα την κλίμακα των μηκών κύματος. Για ευκρινή παρατήρηση προσαρμόζουμε τον προσοφθάλμιο φακό στο μάτι μας, μετακινώντας τον εμπρός – πίσω, (χωρίς ματογυάλια).

 2.    Τοποθετούμε στην ειδική υποδοχή του τροφοδοτικού τη λυχνία Η (πρώτα στο επάνω μέρος που διαθέτει ελατήριο). Στρέφουμε το διακόπτη –ποτενσιόμετρο της υψηλής τάσης δεξιά και  αυξάνουμε αργά την τάση, ώστε να ανάψει η λυχνία. Επιλέγουμε εκείνη τη θέση στο ποτενσιόμετρο που η λυχνία παρουσιάζει τη μέγιστη λαμπρότητα.                    

3.     Πλησιάζουμε το αντικειμενικό σύστημα του φασματόμετρου (με τη σχισμή) στο σωλήνα Η και παρατηρούμε από τον προσοφθάλμιο το γραμμικό φάσμα.                      

4.    Στους παρακάτω πίνακες καταγράφουμε το χρώμα και το μήκος κύματος όσων φασματικών γραμμών παρατηρούμε.                                                                           

5.   Κλείνουμε το διακόπτη υψηλής τάσης, αλλάζουμε λυχνία και επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία για τους άλλους σωλήνες. 

 

Η		Ηe		Ne( αλλαγή προσοφθαλμίου)		Hg
λ   nm	Χρώμα   γραμμής	λ   nm	Χρώμα  γραμμής	λ   nm	Χρώμα  γραμμής	λ   nm	Χρώμα  γραμμής

 

6.  Κρατάμε το φασματοσκόπιο από τον άξονά του και στρέφουμε το αντικειμενικό σύστημα προς μια αναμμένη λάμπα φθορισμού της αίθουσας. Παρατηρείστε το φάσμα της εκπεμπό-μενης ακτινοβολίας και γράψτε   ……………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………….

Ταυτοποιείστε το αέριο που παράγει το γραμμικό φάσμα ………………………………………

 

β.       Υπολογισμοί και συγκρίσεις (για το Η)

          Με βάση το ατομικό πρότυπο του Bohr για το Η, όπως περιγράφεται στο σχολικό βιβλίο § 2.2, και την         πρόβλεψη ότι  ( διάγραμμα 2.16, σελ. 52) ορατό φως εκπέμπεται κατά τις αποδιεγέρσεις προς την ενεργειακή στάθμη με  n=2, υπολογίζουμε τις ενεργειακές δια-φορές και τα αντίστοιχα μήκη κύματος λ της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας, που αντιστοιχούν σε αυτές τις μεταβολές. Τοποθετούμε τα αποτελέσματα στον πίνακα. Συμπληρώνουμε.

 

Μετάπτωση  nα ànτ	Ενεργειακή δια-φορά  ΔΕ   eV	Μήκος κύματος            λθ        nm	Χρώμα γραμμής	Παρατηρούμενη γραμμή   λπ       nm	% απόκλιση λθ  από λπ
3 à 2	Ε3 - Ε2=
4 à 2	Ε4 - Ε2=
5 à 2	Ε5 - Ε2=
6 à 2	Ε6 - Ε2=