Laboratorijski rad №5

Cilj: preko potrebnu opremu posmatrati (eksperimentalno) kontinuirani spektar, neon, helijum ili vodonik.

Oprema: Projektor, spektralne cijevi sa vodonikom, neonom ili helijumom, visokonaponski induktor, napajanje, tronožac, spojne žice, zakošena staklena ploča.

Zaključak o obavljenom poslu: 1. Kontinuirani spektar. Gledajući kroz ploču na sliku kliznog proreza projektora, uočili smo primarne boje rezultirajućeg kontinuiranog spektra sljedećim redoslijedom: ljubičasta, plava, cijan, zelena, žuta, narandžasta, crvena.

Ovaj spektar je kontinuiran. To znači da su sve talasne dužine predstavljene u spektru. Tako smo saznali da (eksperiment pokazuje) kontinuirani spektri daju tijela u čvrstom ili tekućem stanju, kao i jako komprimirane plinove. 2. Vodonik i helijum. Svaki od ovih spektra je palisada obojenih linija odvojenih širokim tamnim trakama. Prisustvo linijskog spektra znači da supstanca emituje svetlost samo određene talasne dužine. Vodonik: ljubičasta, plava, zelena, crvena. Helijum: plava, zelena, žuta, crvena. Tako smo dokazali da linijski spektri daju sve supstance u atomskom gasovitom stanju. U ovom slučaju, svjetlost emitiraju atomi koji praktički ne stupaju u interakciju jedni s drugima. Ovo je najviše fundamentalni tip spektri. Izolovani atomi emituju strogo definisane talasne dužine.

Odgovori na sigurnosna pitanja

1. Koje supstance daju kontinuirani spektar?

Zagrijana tijela u čvrstom i tečnom stanju, gasovi na visokog pritiska i plazma.

2. Koje supstance daju linijski spektar?

One tvari koje imaju slabu interakciju između molekula, na primjer, dovoljno razrijeđeni plinovi. Takođe, linijski spektar daju supstance u gasovitom atomskom stanju.

3. Objasni zašto se spektri linija različitih gasova razlikuju.

Kada se zagreju, neki od molekula gasa se raspadaju na atome, kvanti se emituju sa različita značenja energije, koja određuje boju.

4. Zašto otvor kolimatora spektroskopa ima oblik uskog proreza? Hoće li se oblik posmatranog spektra promijeniti ako se rupa napravi u obliku trougla?

Rupa je oblikovana kao uski prorez za stvaranje slike. Ako se rupa napravi trokutastom, tada linijski spektar postaje trokutast i mutan.

Nalazi: kontinuirani spektri daju tijela u čvrstom ili tekućem stanju, kao i visoko komprimirane plinove. Linijski spektri daju supstance u atomskom gasovitom stanju.

Tema: "Posmatranje kontinuiranog i linijskog spektra"

Cilj:

edukativni: posmatra kontinuirani i linijski spektar;

profesionalni: saznajte kako se provodi luminiscentna analiza prehrambenih proizvoda.

Mora znati: pojmovi: spektar, spektralna analiza, luminiscencija; vrste spektra, spektroskopski uređaji;

biti u stanju: razlikovati kontinuirani spektar od linijskog, posmatrati spektre zračenja pomoću prizme i spektroskopa;

Oprema: spektralne cijevi s različitim plinovima; jedinica za napajanje, uređaj za paljenje spektralnih cijevi; staklena ploča sa zakošenim rubovima; spektroskop, žarulja sa žarnom niti, fluorescentna lampa.

Kratka teorija:

Svi spektri se, kao što pokazuje iskustvo, mogu podeliti u tri tipa.Kontinuirani spektri daju tela u čvrstom ili tečnom stanju, kao i visoko komprimovane gasove. Nema prekida u spektru, vidi se kontinuirana raznobojna traka. U kontinuiranom spektru, sve talasne dužine su predstavljene različitim intenzitetima. Da biste dobili kontinuirani spektar, potrebno je zagrijati tijelo visoke temperature. Linijski spektri daju sve supstance u gasovitom atomskom stanju. Svaki od njih je palisada obojenih linija različite svjetline razdvojenih širokim tamnim prugama. Obično se za posmatranje linijskih spektra koristi sjaj para supstance u plamenu ili sjaj gasnog pražnjenja u cevi. Prugaste spektre stvaraju molekuli koji nisu vezani ili slabo vezani jedni za druge. Prugasti spektar se sastoji od pojedinačnih traka razdvojenih tamnim prazninama. Za posmatranje molekularnih spektra, kao i za posmatranje linijskih spektra, koristi se poprečni presek pare u plamenu ili presek gasnog pražnjenja.

Radni nalog:

1. Posmatranje kontinuiranog (neprekidnog) spektra:

a) sunčano

b) od žarulje sa žarnom niti;

c) od fluorescentne lampe.

2. Posmatranje linijskih spektra, nacrtajte glavne linije:

a) helijum - Ne

b) vodonik - H

c) kripton - kg

d) neon - Ne

Osnovna sigurnosna pravila:

1. Pažljivo rukujte staklenim prizmama, ne dozvolite da padnu.

2. Ne dirajte rukama uređaj za paljenje spektralnih cijevi (visok je napon!).

test pitanja:

1) Šta je uzrok elektroluminiscencije, katodoluminiscencije?

2) Koji je glavni element spektralnog aparata?

3) Da li talasne dužine linijskog spektra zavise od načina na koji su atomi pobuđeni?

4) Koje operacije je potrebno uraditi sa česticom supstance da bi se spektralnom analizom saznao njen hemijski sastav?

Laboratorija #9

Tema: "Proučavanje tragova nabijenih čestica (sa gotovih fotografija)"

Cilj:

edukativni: proučavati tragove naelektrisanih čestica;

profesionalni: Upoznajte se sa metodama za određivanje radioaktivnosti prehrambenih proizvoda.

Mora znati: osnovne metode registracije jonizujuće zračenje kako dužina staze zavisi od energije čestice, debljina staze zavisi od brzine čestice;

biti u stanju: odrediti specifični naboj čestice;

Oprema: gotove fotografije staza, paus papir, ravnalo.

Kratka teorija:

Uz pomoć komore za oblake, uočavaju se i fotografišu tragovi (tragovi) pokretnih naelektrisanih čestica. Trag čestica je lanac mikroskopskih kapljica vode ili alkohola nastalih kao rezultat kondenzacije prezasićenih para ovih tekućina na jonima. Ioni nastaju kao rezultat interakcije nabijene čestice s atomima i molekulima para i plinova u komori.

Ostalo je isto, staza je deblja za česticu koja ima veći naboj. Na primjer, pri istim brzinama, trag a-čestice je deblji od traga protona i elektrona.

Ako čestice imaju isti naboj, onda je staza deblja za onu koja ima manju brzinu, kreće se sporije. Otuda je očito da je na kraju kretanja trag čestice deblji nego na početku, jer se brzina čestice smanjuje zbog gubitka energije za jonizaciju atoma medija.

Ako se komora oblaka stavi u magnetsko polje, tada na nabijene čestice koje se kreću u njoj djeluje Lorentzova sila, koja je (za slučaj kada je brzina čestice okomita na linije polja):

gdje je Ze = q naboj čestice, V je brzina, a B je indukcija magnetsko polje. Pravilo lijeve ruke nam omogućava da pokažemo da je Lorentzova sila uvijek usmjerena okomito na brzinu čestice i da je stoga centripetalna sila: ,

gdje je m masa čestice, R je polumjer zakrivljenosti njene staze. Odavde .

Ako čestica ima brzinu mnogo manju od brzine svjetlosti (tj. čestica nije relativistička), tada će omjer između vrijednosti njene kinetičke energije i polumjera zakrivljenosti biti:

.

1. Radijus zakrivljenosti staze zavisi od mase, brzine i naboja čestice. Što je manji radijus (tj. što je veće odstupanje čestice od pravolinijskog kretanja), to je manja masa i brzina čestice i veći je njen naboj. Na primjer, u istom magnetskom polju pri istim početnim brzinama, otklon elektrona će biti veći od otklona protona, a fotografija će pokazati da je staza elektrona kružnica s manjim polumjerom od polumjera protonske staze. Brzi elektron se odbija manje od sporog. Atom helijuma kojem nedostaje jedan elektron (He + jon) će odstupiti slabije od a-čestice, budući da je sa istim masama naboj a-čestice veći od naboja jednostruko jonizovanog atoma helija. Iz odnosa između energije čestice i radijusa zakrivljenosti kolosijeka može se vidjeti da je odstupanje od pravolinijskog kretanja veće kada je energija čestice manja.

2. Kako se brzina čestice smanjuje prema kraju vožnje, smanjuje se i polumjer zakrivljenosti staze (povećava se odstupanje od pravolinijskog kretanja). Promjenom polumjera zakrivljenosti može se odrediti smjer kretanja čestice – početak njenog kretanja gdje je zakrivljenost staze manja.

3. Nakon mjerenja radijusa zakrivljenosti staze i poznavanja nekih drugih veličina, moguće je izračunati omjer njenog naboja i mase za česticu. Ovaj odnos služi najvažnija karakteristikačestice i omogućava vam da odredite o kakvoj se čestici radi ili, kako kažu, "identifikujete" česticu, tj. utvrdiće njen identitet (identifikacija, sličnost) sa poznatom česticom.

Da biste odredili smjer vektora indukcije magnetskog polja, trebate koristiti pravilo lijeve ruke: stavite četiri ispružena prsta u smjeru kretanja protona i savijte ih thumb– u smjeru radijusa zakrivljenosti kolosijeka (duž njega je usmjerena Lorentzova sila). Prema položaju dlana, koji treba da obuhvata linije sile, nalazimo njihov pravac, tj. smjer vektora indukcije magnetskog polja.

Radni nalog:

1. Odredite polumjer zakrivljenosti staze.

Radijus zakrivljenosti traga čestica određuje se na sljedeći način. Stavite list prozirnog papira na fotografiju i prenesite stazu na nju. Nacrtajte, kao što je prikazano na slici, dvije tetive i vratite okomite na te tetive u njihovim središtima. Na presjeku okomica nalazi se središte kruga, njegov polumjer zakrivljenosti staze. Na primjer, radijus zakrivljenosti na fotografiji je 3,2 cm, a segment od 0,4 cm na vašem crtežu odgovara pravoj dužini od 1 cm.

0,4 cm - 1 cm

3,2 cm - x

Dakle, radijus zakrivljenosti traga čestice je jednak

R

o

2. Dovršite zadatak prema opcijama.

Opcija I: Omjer naboja čestice III i njene mase (specifični naboj čestice) nalazi se po formuli: , gdje je specifični naboj protona.

Opcija II: Iz formule: - Pronađite masu elektrona. Energija elektrona povezana je sa njegovom masom relacijom: .

Opcija III: Relativno povećanje mase kanala jednako je omjeru njegove kinetičke energije i energije mirovanja je masa mirovanja kanala.

test pitanja

1. Kako je vektor magnetske indukcije usmjeren u odnosu na ravan fotografije tragova čestica?

2. Zašto su radijusi zakrivljenosti uključeni različitim oblastima su tragovi iste čestice različiti?

3. Koji je princip rada uređaja za registraciju elementarnih čestica?

POSMATRANJE KONTINUIRANIH I LINIJSKIH SPEKTRA Laboratorijski rad iz fizike 11. razred

DNEVNO SVJETLO Vidimo primarne boje rezultirajućeg kontinuiranog spektra sljedećim redoslijedom: ljubičasta, plava, cijan, zelena, žuta, narandžasta, crvena. Ovaj spektar je kontinuiran. To znači da su sve talasne dužine predstavljene u spektru. Tako smo saznali da kontinuirani spektri daju tijela koja su u čvrstom ili tekućem stanju, kao i jako komprimirane plinove.

VODIK Vidimo mnoge obojene linije razdvojene širokim tamnim trakama. Prisustvo linijskog spektra znači da supstanca emituje svetlost samo određene talasne dužine. Spektar vodonika: ljubičasta, plava, zelena, narandžasta. Najsjajnija je narandžasta linija spektra.

ZAKLJUČAK Na osnovu našeg iskustva možemo zaključiti da linijski spektri daju sve supstance u gasovitom stanju. U ovom slučaju, svjetlost emitiraju atomi koji praktički ne stupaju u interakciju jedni s drugima. Izolovani atomi emituju strogo definisane talasne dužine.

Predmet: Promatranje kontinuiranih i linijskih spektra.

Cilj:

Oprema:

• generator "Spectrum";
• spektralne cijevi sa vodonikom, kriptonom, helijumom;
• izvor energije;
• spojne žice;
• lampa sa vertikalnom niti;
• spektroskop.

Skinuti:

Pregled:

Laboratorija #8

Predmet: Promatranje kontinuiranih i linijskih spektra.

Cilj: označite glavno karakteristike kontinuirani i linijski spektri, određuju proučavane supstance iz emisionih spektra.

Oprema:

• generator "Spectrum";
• spektralne cijevi sa vodonikom, kriptonom, helijumom;
• izvor energije;
• spojne žice;
• lampa sa vertikalnom niti;
• spektroskop.

Radni proces

1. Postavite spektroskop vodoravno ispred oka. Posmatrajte i nacrtajte kontinuirani spektar.

2. Odaberite primarne boje rezultirajućeg kontinuiranog spektra i zapišite ih u posmatranom nizu.

3. Posmatrajte spektre linija različitih supstanci ispitivanjem svjetlećih spektralnih cijevi kroz spektroskop. Skicirajte spektre i snimite najsjajnije linije spektra.

4. Prema tabeli odredi kojim supstancama pripadaju ovi spektri.

5. Donesite zaključak.

6. Dovršite sljedeće zadatke:

1. Na slikama A, B, C prikazani su spektri emisije gasova A i C i mešavine gasa B. Na osnovu analize ovih delova spektra možemo reći da smeša gasova sadrži:

1. samo gasovi A i B;
2. gasovi A, B i drugi;
3. gas A i drugi nepoznati gas;
4. gas B i još jedan nepoznati gas.

1. Slika prikazuje apsorpcijski spektar mješavine para nepoznatih metala. Dole: apsorpcijski spektri para litijuma i stroncijuma. O čemu se može reći hemijski sastav mešavine metala?

1. mješavina sadrži litijum, stroncij i još neke nepoznate elemente;
2. mješavina sadrži litijum i još neke nepoznate elemente, ali ne sadrži stroncij;
3. mješavina sadrži stroncij i još neke nepoznate elemente, ali ne sadrži litijum;
4. smjesa ne sadrži ni litijum ni stroncijum.