Dispersia unghiulară a prismei spectrale

Prism, aparatul spectral este caracterizat prin Dj dispersie unghiulară. Dispersia unghiulară este un raport al diferenței dintre unghiurile de deviere dj două grinzi monocromatice spectrally aproape diferența dintre lungimile de undă dl lor:

Dispersie angulară este determinată de gradul de întindere a spectrului. Valorile Dj în unități SI sunt măsurate în radiani per metru (rad / m). De asemenea, utilizarea unitate nesistemică dispersiei unghiulare: minut unghiular per nanometru (m / nm).

Dispersie angulară poate fi determinată direct de formula (10), dacă deviația unghiurilor lungimi de undă spectral apropiate.

În conformitate cu formula (9), razele de diferite lungimi de undă trebuie să corespundă cu valori diferite jmin. deoarece n = | (l). Noi luăm în considerare dependența de j pe n. și dependența n l. Partea dreaptă a ecuației (10), se înmulțește și se împarte la dn. apoi pentru j = jmin

Diferențierea ecuația (9), obținem

apoi (11) este transformată ca

Deoarece, după cum rezultă din formula (9)

expresia finală pentru dispersia unghiulară a prismei devine:

unde dn / dl - dispersia indicelui de refracție al prismei. In cazul in care refracting unghiul prismei q = 60 °, ecuația (15) simplifică la:

Din formulele (15, 16) că unghiulare crește de dispersie cu o creștere n și dispersia materialului prismei dn / dl. Ca și în scăderea indicelui de refracție val lungime crește, și, de asemenea, mărește dispersia materialului prismei (cazul dispersiei normale), iar dispersia unghiulară într-o lungime de undă mai scurtă trebuie să fie mai mare.

Setări Descriere

Circuit de setare optic prezentat în Fig. 2. Lumina din istochnika1 2 cade pe colimatorul cu fantă, care este dispus în planul focal al lentilei 3, colimatorului. A cristalinului, un fascicul colimat este direcționat către prisma 4. Dacă lumina nonmonochromatic apoi refractate într-o prismă are loc în extinderea spectrului luminos. Ieșiți afară din fasciculele paralele ale prismei de raze corespunzătoare undelor de diferite lungimi l1. l2. K. Aceste grinzi se vor aduna 6 în planul focal al obiectivului 5 al telescopului ca un spectru, care este imaginea fantei 2. ochi Spectrum se observă printr-un ocular 7. colimatorul și un telescop montat pe baza masivă. Colimatorul fixat rigid, iar telescopul poate fi rotit într-un plan orizontal. prisme Investigat montat pe scena proba 8. După ocularul telescopului goniometru se observă scala de citire mai mică, cu care unghiul format determinate de axele optice ale colimatorului și telescopul. Descriere goniometru cm. În „Determinarea lungimi de undă de reflexie grilaj“.

Ordinea de performanță

1. Porniți alimentarea cu energie electrică prin intermediul unui mercur lămpi cu descărcare și iluminarea colimator cu fantă. Rotiți telescopul astfel încât axa optică a telescopului și colimatorul formează o singură linie dreaptă, iar în imaginea ocularului a fost vizibil cu fantă colimatorul. Concentrându-se telescopul de la această imagine, setați imaginile ocularului cruciuliță mijlocul fantei. În această poziție, măsurați a0 unghiul (corecția pentru zero).

2. Pune pe masa de goniometru investigate prismă, astfel încât unghiul său de refracție bisectoare a fost de aproximativ perpendicular pe axa colimatorului. Turn de masă mână prismă și rotirea telescopului, pentru a găsi spectrul. Set telescop goniometru, astfel încât să fie vizibil prin ocular două linii galbene (d) spectrul de mercur. Încet tabel cu o prismă în direcția reducerii unghiului de deviere (prisma bazei) rotative și urmați telescopul pentru deplasarea liniei spectrale. Surprinde momentul în care imaginea fantă se oprește și începe să se miște în direcția opusă, la o direcție de rotație constantă tabelă.

3. Mergeți la conta j'min unghiuri minime de deviere pentru diferite linii spectrale, lungimile de undă ale care sunt prezentate în tabelul. 2. Folosiți șurubul de reglaj fin pentru a ajusta masa de setare cu prisma, astfel încât unghiul de deviație j este minimizată pentru fiecare dintre liniile spectrale. Executați devierea secvențială de măsurare a unghiului pentru fiecare dintre linii spectrale menționate și rezultatele măsurărilor înregistrate în tabel. 2. Se calculează valoarea unghiului minim de deviație ajustată la zero:

jmin = j'min -a0. Rezultatele calculelor scrise în tabel. 2.

4. Conform formulei (9), pentru calculul indicilor de refracție (până la patru zecimale) pentru toate liniile spectrale mercur. rezultatele calculelor înregistrate în tabel. 2.

Lungimile de undă ale liniilor spectrale ale unei lămpi cu mercur, rezultatele măsurătorilor j'min unghiurilor minime de deviație și indicii de refracție n