Измерения дублетных линий спектра натрия

Для измерений длин волн линий  излучения натрия в данной работе используется универсальный монохроматор УМ-2. Его устройство и правила работы с ним приведены в Прил. 3. Выполните градуировку монохроматора УМ-2 с помощью неоновой и ртутной ламп. Постройте примерный (с помощью одной из программ научной графики, см. Прил. 4) и точный (с помощью программы splines.exe, см. Прил. 5) градуировочные графики для длин волн  и для энергий фотонов .

Правила работы с натриевой лампой описаны в лабораторной работе 6. В данной работе необходимо измерить разности углов  поворота монохроматора для всех четко различимых дублетов спектра натрия. Включите натриевую лампу, после зажигания разряда установите напряжение на ней 110-120 В, выполните измерения и заполните табл. 9.3.

Таблица 9.3.

№ линии	Цвет линии				, эВ
1	красный
2	желтый
…	…
Среднее
Абсолютная погрешность
Относительная погрешность

Найдите разность энергий фотонов для дублетных линий по формуле

.                      (9.20)

Вычислите с помощью формулы (9.16) величины , найдите , затем среднее значение , абсолютную и относительную погрешности. С помощью формулы (9.17) найдите величину . Найдите постоянные экранирования для терма 3Р

, .            (9.21)

Контрольные вопросы

1. Расскажите об электронных конфигурациях элементов периодической системы Менделеева на примере натрия и калия.

2. Расскажите о правиле сложения орбитального и спинового моментов и обозначениях термов.

3. Объясните причину дублетной структуры серий спектров натрия и других щелочных элементов.

4. Объясните физическую природу спин-орбитального взаимодействия.

5. На сколько компонент расщепится пучок атомов натрия в опыте Штерна-Герлаха?

Лабораторная работа № 10.
Тонкая структура спектров ртути и неона

Цель работы: изучение свойств (структуры спектра и уровней энергии) атома с двумя внешними электронами (на примере атома ртути) и атома инертного элемента (на примере атома неона).

Приборы и принадлежности: универсальный монохроматор УМ-2, дуговая натриевая лампа высокого давления типа ДНаТ-70, люминесцентная ртутная лампа мощностью 11 Вт фирмы R & C, неоновая лампа, фотопластинки со спектрами поглощения атома натрия и излучения атомов натрия и ртути, их электронные или бумажные копии.

Меры предосторожности: Натриевая и ртутная лампа находятся в металлических корпусах с небольшими окошками. Корпуса закреплены на рейтерах, способных свободно перемещаться вдоль оптической скамьи (длинной прямолинейной станины специального сечения) или жестко закрепляться на ней. При перемещении ламп их следует держать только за рейтеры. После установки в нужное положение рейтер с лампой следует закрепить винтом. Для устранения отвлекающего (слегка слепящего) действия прямого излучения натриевой лампы во время измерений рекомендуется пользоваться защитным экраном. Ультрафиолетовое излучение натриевой лампы очень незначительно, практически отсутствует. Применяемая в работе ртутная лампа имеет малую потребляемую мощность, не требует специальной пускорегулирующей аппаратуры, не дает ультрафиолетового излучения, она безопасна вследствие невозможности непредусмотренного взрыва из-за высокого давления.