प्रयोगशाला कार्य संख्या 5

काम का उद्देश्य:आवश्यक उपकरण के साथ एक सतत स्पेक्ट्रम, नियॉन, हीलियम या हाइड्रोजन का निरीक्षण (प्रयोगात्मक रूप से) करें।

उपकरण:प्रोजेक्शन उपकरण, हाइड्रोजन, नियॉन या हीलियम के साथ वर्णक्रमीय ट्यूब, उच्च वोल्टेज प्रारंभ करनेवाला, बिजली की आपूर्ति, तिपाई, कनेक्टिंग तार, बेवल किनारों के साथ कांच की प्लेट।

किए गए कार्य पर निष्कर्ष: 1. सतत स्पेक्ट्रम।प्रोजेक्शन उपकरण के स्लाइडिंग स्लिट की छवि पर प्लेट के माध्यम से देखते हुए, हमने प्राप्त निरंतर स्पेक्ट्रम के प्राथमिक रंगों को निम्नलिखित क्रम में देखा: बैंगनी, नीला, सियान, हरा, पीला, नारंगी, लाल।

यह स्पेक्ट्रम निरंतर है। इसका मतलब है कि स्पेक्ट्रम में सभी तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व किया जाता है। इस प्रकार, हमने पाया है कि (जैसा कि अनुभव से पता चलता है) निरंतर स्पेक्ट्रा एक ठोस या तरल अवस्था में निकायों द्वारा, साथ ही साथ अत्यधिक संपीड़ित गैसों द्वारा दिया जाता है। 2. हाइड्रोजन और हीलियम।इनमें से प्रत्येक स्पेक्ट्रा विस्तृत अंधेरे बैंड द्वारा अलग की गई रंगीन रेखाओं का एक ताल है। एक रेखा स्पेक्ट्रम की उपस्थिति का अर्थ है कि कोई पदार्थ केवल एक बहुत ही विशिष्ट तरंग दैर्ध्य का प्रकाश उत्सर्जित करता है। हाइड्रोजन: बैंगनी, नीला, हरा, लाल। हीलियम: नीला, हरा, पीला, लाल। इस प्रकार, हमने सिद्ध किया है कि रेखा स्पेक्ट्रम सभी पदार्थों को एक परमाणु गैसीय अवस्था में देता है। इस मामले में, परमाणु प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो व्यावहारिक रूप से एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। यह स्पेक्ट्रम का सबसे मौलिक प्रकार है। पृथक परमाणु कड़ाई से परिभाषित तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करते हैं।

सुरक्षा सवालों के जवाब

1. कौन से पदार्थ निरंतर स्पेक्ट्रम देते हैं?

ठोस और तरल अवस्था में गर्म पिंड, उच्च दबाव और प्लाज्मा में गैसें।

2. कौन से पदार्थ एक रेखा स्पेक्ट्रम देते हैं?

वे पदार्थ जिनमें अणुओं के बीच कमजोर अंतःक्रिया होती है, उदाहरण के लिए, काफी दुर्लभ गैसें। साथ ही, गैसीय परमाणु अवस्था में पदार्थों द्वारा एक रेखा स्पेक्ट्रम दिया जाता है।

3. स्पष्ट कीजिए कि विभिन्न गैसों के रेखा स्पेक्ट्रमों में अंतर क्यों होता है।

गर्म होने पर, गैस के अणुओं का हिस्सा परमाणुओं में क्षय हो जाता है, ऊर्जा के विभिन्न मूल्यों के साथ क्वांटा उत्सर्जित होता है, जो रंग निर्धारित करता है।

4. स्पेक्ट्रोस्कोप कोलिमेटर अपर्चर का आकार संकरे झिरी जैसा क्यों होता है? यदि छेद को त्रिभुज के आकार में बनाया जाए तो क्या प्रेक्षित स्पेक्ट्रम का स्वरूप बदल जाएगा?

चित्र बनाने के लिए छेद को एक संकीर्ण भट्ठा के आकार का बनाया गया है। यदि छेद को त्रिकोणीय बना दिया जाए, तो रेखा स्पेक्ट्रम त्रिकोणीय और धुंधला हो जाता है।

निष्कर्ष:निरंतर स्पेक्ट्रा ठोस या तरल शरीर, साथ ही अत्यधिक संपीड़ित गैसें देते हैं। लाइन स्पेक्ट्रा परमाणु गैसीय अवस्था में पदार्थ देते हैं।

विषय: "निरंतर और रेखा स्पेक्ट्रा का अवलोकन"

काम का उद्देश्य:

शैक्षिक:सतत और रेखा स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करें;

पेशेवर:पता लगाएँ कि भोजन का ल्यूमिनेसिसेंस विश्लेषण कैसे किया जाता है।

जानना चाहिए: अवधारणाएं: स्पेक्ट्रम, वर्णक्रमीय विश्लेषण, ल्यूमिनेसिसेंस; स्पेक्ट्रा के प्रकार, स्पेक्ट्रोस्कोप का उपकरण;

करने में सक्षम हों:एक लाइन स्पेक्ट्रम से एक सतत स्पेक्ट्रम को अलग करना, एक प्रिज्म और एक स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करना;

उपकरण:विभिन्न गैसों के साथ वर्णक्रमीय ट्यूब; बिजली आपूर्ति इकाई, वर्णक्रमीय ट्यूबों के प्रज्वलन के लिए एक उपकरण; बेवेल्ड किनारों के साथ कांच की प्लेट; स्पेक्ट्रोस्कोप, गरमागरम लैंप, फ्लोरोसेंट लैंप।

संक्षिप्त सिद्धांत:

सभी स्पेक्ट्रा, जैसा कि अनुभव से पता चलता है, को तीन प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। निरंतर स्पेक्ट्रा एक ठोस या तरल अवस्था में शरीर देता है, साथ ही साथ अत्यधिक संपीड़ित गैसें भी देता है। स्पेक्ट्रम में कोई विराम नहीं है, आप एक ठोस बहुरंगी पट्टी देख सकते हैं। सभी तरंग दैर्ध्य को निरंतर स्पेक्ट्रम में विभिन्न तीव्रता के साथ दर्शाया जाता है। एक सतत स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए, शरीर को उच्च तापमान तक गर्म किया जाना चाहिए। लाइन स्पेक्ट्रा गैसीय परमाणु अवस्था में सभी पदार्थों को दिखाता है। उनमें से प्रत्येक विस्तृत अंधेरे धारियों द्वारा अलग की गई अलग-अलग चमक की रंगीन रेखाओं का एक ताल है। आमतौर पर, लाइन स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करने के लिए, लौ में पदार्थ वाष्प की चमक या ट्यूब में गैस डिस्चार्ज की चमक का उपयोग किया जाता है। बैंड स्पेक्ट्रा अणुओं द्वारा निर्मित होते हैं जो एक साथ बंधे या शिथिल रूप से बंधे नहीं होते हैं। धारीदार स्पेक्ट्रम में अलग-अलग बैंड होते हैं जो अंधेरे अंतराल से अलग होते हैं। आणविक स्पेक्ट्रा के अवलोकन के लिए, साथ ही लाइन स्पेक्ट्रा के अवलोकन के लिए, ज्वाला में वाष्प के क्रॉस सेक्शन या गैस डिस्चार्ज के क्रॉस सेक्शन का उपयोग किया जाता है।

कार्य आदेश:

1. एक सतत (निरंतर) स्पेक्ट्रम का अवलोकन:

ए) धूप;

बी) एक गरमागरम दीपक से;

c) एक फ्लोरोसेंट लैंप से।

2. रेखा स्पेक्ट्रमों को देखते हुए, मुख्य रेखाओं का चित्र बनाइए:

a) हीलियम - He

बी) हाइड्रोजन - एच

सी) क्रिप्टन - किलो

d) नियॉन - Ne

बुनियादी सुरक्षा नियम:

1. कांच के प्रिज्मों को सावधानी से संभालें, उन्हें गिराएं नहीं।

2. स्पेक्ट्रल ट्यूब इग्निशन डिवाइस को अपने हाथों से न छुएं (उच्च वोल्टेज है!)।

नियंत्रण प्रश्न:

1) इलेक्ट्रोल्यूमिनेसिसेंस, कैथोडोल्यूमिनेसिसेंस का कारण क्या है?

2) वर्णक्रमीय उपकरण का मुख्य तत्व क्या है?

3) क्या रेखा स्पेक्ट्रम की तरंग दैर्ध्य परमाणुओं के उत्तेजित होने के तरीके पर निर्भर करती है?

4) वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करते हुए इसकी रासायनिक संरचना का पता लगाने के लिए किसी पदार्थ के दाने के साथ क्या संचालन करने की आवश्यकता है?

प्रयोगशाला कार्य संख्या 9

विषय: "आवेशित कणों की पटरियों का अध्ययन (समाप्त तस्वीरों के आधार पर)"

काम का उद्देश्य:

शैक्षिक:आवेशित कणों की पटरियों का पता लगाएं;

पेशेवर:भोजन की रेडियोधर्मिता के निर्धारण की विधियों से परिचित हो सकेंगे।

जानना चाहिए: आयनकारी विकिरण के पंजीकरण के मुख्य तरीके, ट्रैक की लंबाई कण की ऊर्जा पर कैसे निर्भर करती है, ट्रैक की मोटाई कण की गति पर निर्भर करती है;

करने में सक्षम हों:एक कण का विशिष्ट आवेश निर्धारित करें;

उपकरण:पटरियों, ट्रेसिंग पेपर, रूलर की तैयार तस्वीरें।

संक्षिप्त सिद्धांत:

विल्सन कैमरे की मदद से, गतिमान आवेशित कणों के ट्रैक (निशान) देखे जाते हैं और उनकी तस्वीरें खींची जाती हैं। कण ट्रैक पानी या अल्कोहल की सूक्ष्म बूंदों की एक श्रृंखला है जो आयनों पर इन तरल पदार्थों के सुपरसैचुरेटेड वाष्प के संघनन के परिणामस्वरूप बनती है। कक्ष में वाष्प और गैसों के परमाणुओं और अणुओं के साथ एक आवेशित कण की बातचीत के परिणामस्वरूप आयन बनते हैं।

अन्य सभी चीजें समान होने के कारण, जिस कण का चार्ज अधिक होता है, उसके लिए ट्रैक मोटा होता है। उदाहरण के लिए, एक ही वेग पर, एक कण का ट्रैक एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन के ट्रैक से मोटा होता है।

यदि कणों में समान आवेश होते हैं, तो कम गति वाले के लिए ट्रैक मोटा होता है, यह अधिक धीमी गति से चलता है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि गति के अंत तक कण का ट्रैक शुरुआत की तुलना में मोटा होता है, क्योंकि माध्यम के परमाणुओं के आयनीकरण के लिए ऊर्जा की हानि के कारण कण की गति कम हो जाती है।

यदि विल्सन कक्ष को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो लोरेंत्ज़ बल उसमें गतिमान आवेशित कणों पर कार्य करता है, जो (उस स्थिति के लिए जब कण वेग क्षेत्र रेखाओं के लंबवत होता है):,

जहां Ze = q कण आवेश है, V वेग है और B चुंबकीय प्रेरण है। बाएं हाथ का नियम हमें यह दिखाने की अनुमति देता है कि लोरेंत्ज़ बल हमेशा कण वेग के लंबवत निर्देशित होता है और इसलिए, एक अभिकेन्द्रीय बल है: ,

जहाँ m एक कण का द्रव्यमान है, R इसके पथ की वक्रता त्रिज्या है। यहाँ से .

यदि कण की गति प्रकाश की गति से बहुत कम है (अर्थात कण आपेक्षिक नहीं है), तो उसकी गतिज ऊर्जा के मान और वक्रता त्रिज्या के बीच का अनुपात होगा:

1. पथ की वक्रता त्रिज्या कण के द्रव्यमान, वेग और आवेश पर निर्भर करती है। त्रिज्या छोटी होती है (अर्थात् रेक्टिलाइनियर गति से कण का विचलन जितना अधिक होता है), कण का द्रव्यमान और वेग उतना ही कम होता है और उसका आवेश उतना ही अधिक होता है। उदाहरण के लिए, एक ही चुंबकीय क्षेत्र में एक ही प्रारंभिक वेग पर, इलेक्ट्रॉन का विक्षेपण प्रोटॉन के विक्षेपण से अधिक होगा, और यह तस्वीर में देखा जाएगा कि इलेक्ट्रॉन का ट्रैक एक छोटे त्रिज्या वाला एक चक्र है प्रोटॉन के ट्रैक की त्रिज्या की तुलना में। एक तेज इलेक्ट्रॉन धीमे से कम विक्षेपित होता है। हीलियम परमाणु, जिसमें एक इलेक्ट्रॉन की कमी होती है, (हे + आयन) एक-कण की तुलना में अधिक कमजोर रूप से विक्षेपित होगा, क्योंकि समान द्रव्यमान के लिए ए-कण का आवेश एकल आयनित हीलियम परमाणु के आवेश से अधिक होता है। कण की ऊर्जा और पथ की वक्रता त्रिज्या के बीच संबंध से, यह देखा जा सकता है कि कण की ऊर्जा कम होने की स्थिति में रेक्टिलिनियर गति से विचलन अधिक होता है।

2. चूँकि कण का वेग अपने पथ के अंत की ओर घटता है, पथ की वक्रता त्रिज्या भी कम हो जाती है (प्रत्यक्ष गति से विचलन बढ़ जाता है)। वक्रता की त्रिज्या को बदलकर, आप कण की गति की दिशा निर्धारित कर सकते हैं - इसकी गति की शुरुआत जहां ट्रैक की वक्रता कम होती है।

3. ट्रैक की वक्रता त्रिज्या को मापने और कुछ अन्य मूल्यों को जानने के बाद, एक कण के लिए इसके आवेश और द्रव्यमान के अनुपात की गणना करना संभव है। यह अनुपात एक कण की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता के रूप में कार्य करता है और आपको यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि यह किस प्रकार का कण है, या, जैसा कि वे कहते हैं, कण की "पहचान" करने के लिए, अर्थात। किसी ज्ञात कण से अपनी पहचान (पहचान, समानता) स्थापित करेगा।

चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण वेक्टर की दिशा निर्धारित करने के लिए, आपको बाएं हाथ के नियम का उपयोग करने की आवश्यकता है: चार फैली हुई उंगलियों को प्रोटॉन की गति की दिशा में रखें, और मुड़े हुए अंगूठे को ट्रैक की वक्रता की त्रिज्या की दिशा में रखें ( जिसके साथ लोरेंत्ज़ बल निर्देशित है)। हथेली की स्थिति से, जिसमें बल रेखाएं प्रवेश करनी चाहिए, हम उनकी दिशा पाते हैं, अर्थात्। चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा।

कार्य आदेश:

1. पथ की वक्रता त्रिज्या ज्ञात कीजिए।

कण पथ की वक्रता त्रिज्या निम्नानुसार निर्धारित की जाती है। फोटो के ऊपर पारदर्शी कागज का एक टुकड़ा रखें और उस पर ट्रैक को स्थानांतरित करें। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, दो जीवाएँ खींचिए और इन जीवाओं पर उनके मध्यबिंदुओं पर लंबों को पुनर्स्थापित कीजिए। लंबों के चौराहे पर वृत्त का केंद्र, ट्रैक की वक्रता की त्रिज्या है। उदाहरण के लिए, तस्वीर में वक्रता की त्रिज्या 3.2 सेमी है, और आपके चित्र में 0.4 सेमी का एक खंड 1 सेमी की सही लंबाई से मेल खाता है।

0.4 सेमी - 1 सेमी

3.2 सेमी - x

इसका अर्थ है कि कण पथ की वक्रता त्रिज्या है

आर

हे

2. विकल्पों द्वारा कार्य को पूरा करें।

विकल्प I: एक कण III के आवेश का उसके द्रव्यमान (एक कण का विशिष्ट आवेश) का अनुपात सूत्र द्वारा पाया जाता है: , कहां प्रोटॉन का विशिष्ट आवेश है।

विकल्प II: सूत्र से: - एक इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए। एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा उसके द्रव्यमान से अनुपात से संबंधित होती है: .

विकल्प III: वाहिनी के द्रव्यमान में आपेक्षिक वृद्धि इसकी गतिज ऊर्जा और शेष ऊर्जा के अनुपात के बराबर है वाहिनी का शेष द्रव्यमान है।

नियंत्रण प्रश्न

1. चुंबकीय प्रेरण वेक्टर कण पटरियों की तस्वीर के विमान के सापेक्ष कैसे निर्देशित होता है?

2. एक ही कण के पथ के विभिन्न भागों में वक्रता त्रिज्याएँ भिन्न क्यों होती हैं?

3. प्राथमिक कणों के पंजीकरण के लिए उपकरणों के संचालन का सिद्धांत क्या है?

भौतिकी ग्रेड 11 . में सतत और रैखिक स्पेक्ट्रा प्रयोगशाला कार्य का अवलोकन

डेलाइट हम प्राप्त निरंतर स्पेक्ट्रम के मुख्य रंगों को निम्नलिखित क्रम में देखते हैं: बैंगनी, नीला, सियान, हरा, पीला, नारंगी, लाल। यह स्पेक्ट्रम निरंतर है। इसका मतलब है कि स्पेक्ट्रम में सभी तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व किया जाता है। इस प्रकार, हमने पाया कि ठोस या तरल अवस्था में पिंडों के साथ-साथ अत्यधिक संपीड़ित गैसों द्वारा निरंतर स्पेक्ट्रा दिए जाते हैं।

हाइड्रोजन हम कई रंगीन रेखाएँ देखते हैं जो चौड़ी गहरी धारियों से अलग होती हैं। एक रेखा स्पेक्ट्रम की उपस्थिति का अर्थ है कि कोई पदार्थ केवल एक बहुत ही विशिष्ट तरंग दैर्ध्य का प्रकाश उत्सर्जित करता है। हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम: बैंगनी, नीला, हरा, नारंगी। स्पेक्ट्रम की नारंगी रेखा सबसे चमकीली होती है।

निष्कर्ष अपने अनुभव के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि लाइन स्पेक्ट्रा सभी पदार्थों को गैसीय अवस्था में देता है। इस मामले में, परमाणु प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो व्यावहारिक रूप से एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। पृथक परमाणु कड़ाई से परिभाषित तरंग दैर्ध्य का उत्सर्जन करते हैं।

थीम: सतत और रेखा स्पेक्ट्रा का अवलोकन।

काम का उद्देश्य:

उपकरण:

जनरेटर "स्पेक्ट्रम";
हाइड्रोजन, क्रिप्टन, हीलियम के साथ वर्णक्रमीय ट्यूब;
बिजली की आपूर्ति;
कनेक्टिंग तार;
एक ऊर्ध्वाधर फिलामेंट के साथ एक दीपक;
स्पेक्ट्रोस्कोप

डाउनलोड:

पूर्वावलोकन:

प्रयोगशाला कार्य संख्या 8

थीम: सतत और रेखा स्पेक्ट्रा का अवलोकन।

काम का उद्देश्य: उत्सर्जन स्पेक्ट्रा द्वारा जांच किए गए पदार्थों को निर्धारित करने के लिए, निरंतर और लाइन स्पेक्ट्रा की मुख्य विशिष्ट विशेषताओं को उजागर करने के लिए।

उपकरण:

जनरेटर "स्पेक्ट्रम";
हाइड्रोजन, क्रिप्टन, हीलियम के साथ वर्णक्रमीय ट्यूब;
बिजली की आपूर्ति;
कनेक्टिंग तार;
एक ऊर्ध्वाधर फिलामेंट के साथ एक दीपक;
स्पेक्ट्रोस्कोप

प्रगति

1. स्पेक्ट्रोस्कोप को क्षैतिज रूप से आंख के सामने रखें। निरंतर स्पेक्ट्रम का निरीक्षण और स्केच करें।

2. प्राप्त निरंतर स्पेक्ट्रम के प्राथमिक रंगों का चयन करें और उन्हें देखे गए क्रम में रिकॉर्ड करें।

3. स्पेक्ट्रोस्कोप के माध्यम से चमकदार वर्णक्रमीय ट्यूबों की जांच करके विभिन्न पदार्थों के लाइन स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करें। स्पेक्ट्रा को स्केच करें और स्पेक्ट्रा की सबसे चमकदार लाइनों को रिकॉर्ड करें।

4. तालिका के अनुसार, निर्धारित करें कि ये स्पेक्ट्रा किन पदार्थों से संबंधित हैं।

5. निष्कर्ष निकालें।

6. निम्नलिखित कार्यों को पूरा करें:

आंकड़े ए, बी, सी गैसों ए और बी और गैस मिश्रण बी के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा दिखाते हैं। इन वर्णक्रमीय वर्गों के विश्लेषण के आधार पर, हम कह सकते हैं कि गैस मिश्रण में शामिल हैं:

केवल गैसें ए और बी;
गैसें ए, बी और अन्य;
गैस ए और एक अन्य अज्ञात गैस;
गैस बी और एक अन्य अज्ञात गैस।

चित्र अज्ञात धातुओं के वाष्पों के मिश्रण के अवशोषण स्पेक्ट्रम को दर्शाता है। निचला - लिथियम और स्ट्रोंटियम वाष्प का अवशोषण स्पेक्ट्रा। धातुओं के मिश्रण की रासायनिक संरचना के बारे में क्या कहा जा सकता है?

मिश्रण में लिथियम, स्ट्रोंटियम और कुछ अन्य अज्ञात तत्व होते हैं;
मिश्रण में लिथियम और कुछ अन्य अज्ञात तत्व होते हैं, लेकिन इसमें स्ट्रोंटियम नहीं होता है;
मिश्रण में स्ट्रोंटियम और कुछ अन्य अज्ञात तत्व होते हैं, लेकिन इसमें लिथियम नहीं होता है;
मिश्रण में न तो लिथियम और न ही स्ट्रोंटियम होता है।