Pekerjaan laboratorium №5

Objektif: dengan menggunakan Peralatan yang diperlukan amati (secara eksperimental) spektrum kontinu, neon, helium atau hidrogen.

Peralatan: Proyektor, tabung spektral dengan hidrogen, neon atau helium, induktor tegangan tinggi, catu daya, tripod, kabel penghubung, pelat kaca miring.

Kesimpulan dari pekerjaan yang dilakukan: 1. Spektrum kontinu. Melihat melalui pelat pada gambar celah geser proyektor, kami mengamati warna primer dari spektrum kontinu yang dihasilkan dalam urutan berikut: Violet, biru, cyan, hijau, kuning, oranye, merah.

Spektrum ini terus menerus. Ini berarti bahwa semua panjang gelombang diwakili dalam spektrum. Jadi, kami menemukan bahwa (percobaan menunjukkan) spektrum kontinu memberikan benda dalam keadaan padat atau cair, serta gas yang sangat terkompresi. 2. Hidrogen dan helium. Masing-masing spektrum ini adalah palisade garis berwarna yang dipisahkan oleh pita gelap lebar. Kehadiran spektrum garis berarti bahwa zat memancarkan cahaya hanya dengan panjang gelombang tertentu. Hidrogen: ungu, biru, hijau, merah. Helium: biru, hijau, kuning, merah. Jadi, kami telah membuktikan bahwa spektrum garis memberikan semua zat dalam keadaan gas atom. Dalam hal ini, cahaya dipancarkan oleh atom-atom yang praktis tidak berinteraksi satu sama lain. Ini yang paling tipe dasar spektrum. Atom yang terisolasi memancarkan panjang gelombang yang ditentukan secara ketat.

Jawaban atas pertanyaan keamanan

1. Zat apa yang memberikan spektrum kontinu?

Benda yang dipanaskan dalam keadaan padat dan cair, gas pada tekanan tinggi dan plasma.

2. Zat apa yang memberikan spektrum garis?

Zat-zat yang memiliki interaksi yang lemah antara molekul, misalnya, gas yang cukup dijernihkan. Juga, spektrum garis diberikan oleh zat dalam keadaan atom gas.

3. Jelaskan mengapa spektrum garis gas yang berbeda berbeda.

Ketika dipanaskan, beberapa molekul gas meluruh menjadi atom, kuanta dipancarkan dengan arti yang berbeda energi, yang menentukan warna.

4. Mengapa bukaan kolimator spektroskop berbentuk celah sempit? Akankah bentuk spektrum yang diamati berubah jika lubang dibuat dalam bentuk segitiga?

Lubang itu berbentuk seperti celah sempit untuk membuat gambar. Jika lubang dibuat segitiga, maka spektrum garis menjadi segitiga dan kabur.

Kesimpulan: spektrum kontinu memberikan benda dalam keadaan padat atau cair, serta gas yang sangat terkompresi. Spektrum garis memberikan zat dalam keadaan gas atom.

Topik: "Pengamatan spektrum kontinu dan garis"

Objektif:

pendidikan: mengamati spektrum kontinu dan garis;

profesional: mengetahui bagaimana analisis luminescent produk makanan dilakukan.

Harus tahu: konsep: spektrum, analisis spektral, pendaran; jenis spektrum, perangkat spektroskop;

mampu untuk: membedakan spektrum kontinu dari spektrum garis, mengamati spektrum radiasi menggunakan prisma dan spektroskop;

Peralatan: tabung spektral dengan gas yang berbeda; unit catu daya, perangkat untuk penyalaan tabung spektral; piring kaca dengan tepi miring; spektroskop, lampu pijar, lampu neon.

Teori singkat:

Semua spektrum, seperti yang ditunjukkan oleh pengalaman, dapat dibagi menjadi tiga jenis: Spektrum kontinu memberikan benda dalam keadaan padat atau cair, serta gas yang sangat terkompresi. Tidak ada jeda dalam spektrum, orang dapat melihat pita multi-warna terus menerus. Dalam spektrum kontinu, semua panjang gelombang diwakili dengan intensitas yang berbeda. Untuk mendapatkan spektrum kontinu, Anda perlu memanaskan tubuh untuk suhu tinggi. Spektrum garis memberikan semua zat dalam keadaan atom gas. Masing-masing adalah palisade dari garis-garis berwarna dengan kecerahan bervariasi yang dipisahkan oleh garis-garis gelap yang lebar. Biasanya, untuk mengamati spektrum garis, pancaran uap zat dalam nyala api atau pancaran pelepasan gas dalam tabung digunakan. Spektrum bergaris dibuat oleh molekul yang tidak terikat atau terikat buruk satu sama lain. Spektrum bergaris terdiri dari pita individu yang dipisahkan oleh celah gelap. Untuk mengamati spektrum molekul, serta untuk mengamati spektrum garis, digunakan penampang uap dalam nyala api atau penampang pelepasan gas.

Perintah kerja:

1. Pengamatan spektrum kontinu (kontinyu):

a) cerah

b) dari lampu pijar;

c) dari lampu neon.

2. Pengamatan spektrum garis, gambar garis utama:

a) helium - Tidak

b) hidrogen - H

c) kripton - Kg

d) neon - Ne

Aturan keselamatan dasar:

1. Pegang prisma kaca dengan hati-hati, jangan sampai jatuh.

2. Jangan menyentuh penyala tabung spektral dengan tangan Anda (ada tegangan tinggi!).

pertanyaan tes:

1) Apa penyebab electroluminescence, cathodoluminescence?

2) Apa elemen utama dari peralatan spektral?

3) Apakah panjang gelombang spektrum garis bergantung pada cara atom tereksitasi?

4) Operasi apa yang perlu dilakukan dengan partikel suatu zat untuk mengetahui komposisi kimianya menggunakan analisis spektral?

Lab #9

Topik: "Mempelajari jejak partikel bermuatan (dari foto yang sudah jadi)"

Objektif:

pendidikan: mempelajari jejak partikel bermuatan;

profesional: Biasakan diri Anda dengan metode untuk menentukan radioaktivitas produk makanan.

Harus tahu: metode pendaftaran dasar radiasi pengion bagaimana panjang lintasan bergantung pada energi partikel, ketebalan lintasan bergantung pada kecepatan partikel;

mampu untuk: menentukan muatan spesifik partikel;

Peralatan: foto trek yang sudah jadi, kertas kalkir, penggaris.

Teori singkat:

Dengan bantuan ruang awan, jejak (jejak) partikel bermuatan yang bergerak diamati dan difoto. Jejak partikel adalah rantai tetesan mikroskopis air atau alkohol yang terbentuk sebagai hasil dari kondensasi uap jenuh cairan ini pada ion. Ion terbentuk sebagai hasil interaksi partikel bermuatan dengan atom dan molekul uap dan gas di dalam ruangan.

Hal lain yang sama, trek lebih tebal untuk partikel yang memiliki muatan lebih besar. Misalnya, pada kecepatan yang sama, lintasan partikel-a lebih tebal daripada lintasan proton dan elektron.

Jika partikel memiliki muatan yang sama, maka lintasan lebih tebal untuk partikel yang memiliki kecepatan lebih rendah, bergerak lebih lambat. Oleh karena itu, jelas bahwa pada akhir gerakan, lintasan partikel lebih tebal daripada di awal, karena kecepatan partikel berkurang karena hilangnya energi untuk ionisasi atom-atom medium.

Jika ruang awan ditempatkan dalam medan magnet, maka partikel bermuatan yang bergerak di dalamnya dipengaruhi oleh gaya Lorentz, yaitu (untuk kasus ketika kecepatan partikel tegak lurus terhadap garis medan):

di mana Ze = q adalah muatan partikel, V adalah kecepatan, dan B adalah induksi Medan gaya. Aturan tangan kiri memungkinkan kita untuk menunjukkan bahwa gaya Lorentz selalu diarahkan tegak lurus terhadap kecepatan partikel dan, oleh karena itu, merupakan gaya sentripetal: ,

di mana m adalah massa partikel, R adalah jari-jari kelengkungan lintasannya. Dari sini .

Jika partikel memiliki kecepatan yang jauh lebih rendah daripada kecepatan cahaya (yaitu partikel tidak relativistik), maka rasio antara nilai energi kinetiknya dan jari-jari kelengkungan adalah:

.

1. Jari-jari kelengkungan lintasan bergantung pada massa, kecepatan, dan muatan partikel. Semakin kecil jari-jari (yaitu, semakin besar penyimpangan partikel dari gerakan bujursangkar), semakin kecil massa dan kecepatan partikel dan semakin besar muatannya. Misalnya, dalam medan magnet yang sama pada kecepatan awal yang sama, defleksi elektron akan lebih besar daripada defleksi proton, dan foto akan menunjukkan bahwa lintasan elektron adalah lingkaran dengan jari-jari yang lebih kecil daripada jari-jari lintasan proton. Sebuah elektron cepat dibelokkan kurang dari yang lambat. Atom helium yang kekurangan satu elektron (ion He +) akan menyimpang lebih lemah daripada partikel a, karena dengan massa yang sama, muatan partikel a lebih besar daripada muatan atom helium yang terionisasi tunggal. Dapat dilihat dari hubungan antara energi partikel dan radius kelengkungan lintasan bahwa deviasi dari gerak bujursangkar lebih besar ketika energi partikel lebih rendah.

2. Karena kecepatan partikel menurun menjelang akhir lintasan, jari-jari kelengkungan lintasan juga berkurang (deviasi dari gerak bujursangkar meningkat). Dengan mengubah jari-jari kelengkungan, seseorang dapat menentukan arah gerak partikel - awal gerakannya di mana kelengkungan lintasan lebih kecil.

3. Setelah mengukur jari-jari kelengkungan lintasan dan mengetahui beberapa besaran lain, adalah mungkin untuk menghitung rasio muatannya terhadap massa sebuah partikel. Hubungan ini berfungsi karakteristik yang paling penting partikel dan memungkinkan Anda untuk menentukan jenis partikel itu, atau, seperti yang mereka katakan, "mengidentifikasi" partikel, mis. akan menetapkan identitasnya (identifikasi, kesamaan) dengan partikel yang diketahui.

Untuk menentukan arah vektor induksi medan magnet, Anda perlu menggunakan aturan tangan kiri: letakkan empat jari terentang ke arah gerakan proton, dan tekuk ibu jari– dalam arah radius kelengkungan lintasan (gaya Lorentz diarahkan sepanjang itu). Menurut posisi telapak tangan, yang harus mencakup garis gaya, kami menemukan arahnya, mis. arah vektor induksi medan magnet.

Perintah kerja:

1. Tentukan jari-jari kelengkungan lintasan.

Jari-jari kelengkungan lintasan partikel ditentukan sebagai berikut. Letakkan selembar kertas transparan pada foto dan transfer trek ke sana. Gambar, seperti yang ditunjukkan pada gambar, dua akord dan kembalikan tegak lurus ke akord ini di titik tengahnya. Di persimpangan garis tegak lurus terletak pusat lingkaran, jari-jari kelengkungan trek. Misalnya, jari-jari kelengkungan di foto adalah 3,2 cm, dan segmen 0,4 cm pada gambar Anda sesuai dengan panjang sebenarnya 1 cm.

0,4 cm - 1 cm

3,2 cm - x

Oleh karena itu, jari-jari kelengkungan lintasan partikel sama dengan

R

tentang

2. Selesaikan tugas sesuai pilihan.

Opsi I: Rasio muatan partikel III terhadap massanya (muatan spesifik partikel) ditemukan dengan rumus: , di mana adalah muatan spesifik proton.

Opsi II: Dari rumus: - Cari massa elektron. Energi elektron berhubungan dengan massanya dengan hubungan: .

Opsi III: Peningkatan relatif massa saluran sama dengan rasio energi kinetiknya terhadap energi diam adalah massa sisa saluran.

pertanyaan tes

1. Bagaimana vektor induksi magnetik diarahkan relatif terhadap bidang foto lintasan partikel?

2. Mengapa jari-jari kelengkungan pada daerah yang berbeda jejak partikel yang sama berbeda?

3. Apa prinsip pengoperasian perangkat untuk pendaftaran partikel elementer?

OBSERVASI SPECTRA CONTINUOUS AND LINE SPECTRA Kerja laboratorium fisika kelas 11

DAYLIGHT Kita melihat warna primer dari spektrum kontinu yang dihasilkan dalam urutan berikut: violet, biru, cyan, hijau, kuning, oranye, merah. Spektrum ini terus menerus. Ini berarti bahwa semua panjang gelombang diwakili dalam spektrum. Jadi, kami menemukan bahwa spektrum kontinu memberikan benda yang berada dalam keadaan padat atau cair, serta gas yang sangat terkompresi.

HIDROGEN Kita melihat banyak garis berwarna yang dipisahkan oleh pita gelap yang lebar. Kehadiran spektrum garis berarti bahwa zat memancarkan cahaya hanya dengan panjang gelombang tertentu. Spektrum hidrogen: ungu, biru, hijau, oranye. Yang paling terang adalah garis spektrum oranye.

KESIMPULAN Berdasarkan pengalaman kami, kami dapat menyimpulkan bahwa spektrum garis memberikan semua zat dalam keadaan gas. Dalam hal ini, cahaya dipancarkan oleh atom-atom yang praktis tidak berinteraksi satu sama lain. Atom yang terisolasi memancarkan panjang gelombang yang ditentukan secara ketat.

Tema: Pengamatan spektrum kontinu dan garis.

Objektif:

Peralatan:

• generator "Spektrum";
• tabung spektral dengan hidrogen, kripton, helium;
• sumber kekuatan;
• menghubungkan kabel;
• lampu dengan filamen vertikal;
• spektroskop.

Unduh:

Pratinjau:

Lab #8

Tema: Pengamatan spektrum kontinu dan garis.

Objektif: sorot yang utama fitur spektrum kontinu dan garis, tentukan zat yang dipelajari dari spektrum emisi.

Peralatan:

• generator "Spektrum";
• tabung spektral dengan hidrogen, kripton, helium;
• sumber kekuatan;
• menghubungkan kabel;
• lampu dengan filamen vertikal;
• spektroskop.

Kemajuan

1. Posisikan spektroskop secara horizontal di depan mata. Amati dan gambar spektrum kontinu.

2. Pilih warna primer dari spektrum kontinu yang dihasilkan dan tuliskan dalam urutan yang diamati.

3. Amati spektrum garis berbagai zat dengan memeriksa tabung spektral bercahaya melalui spektroskop. Buat sketsa spektrum dan catat garis spektrum paling terang.

4. Berdasarkan tabel, tentukan zat yang termasuk dalam spektrum ini.

5. Buatlah kesimpulan.

6. Selesaikan tugas-tugas berikut:

1. Gambar A, B, C menunjukkan spektrum emisi gas A dan C dan campuran gas B. Berdasarkan analisis bagian-bagian spektrum tersebut, kita dapat mengatakan bahwa campuran gas mengandung:

1. hanya gas A dan B;
2. gas A, B dan lain-lain;
3. gas A dan gas lain yang tidak diketahui;
4. gas B dan gas lain yang tidak diketahui.

1. Gambar tersebut menunjukkan spektrum penyerapan campuran uap logam yang tidak diketahui. Bawah: spektrum serapan uap lithium dan strontium. Apa yang bisa dikatakan tentang komposisi kimia campuran logam?

1. campuran mengandung lithium, strontium dan beberapa elemen lain yang tidak diketahui;
2. campurannya mengandung litium dan beberapa elemen lain yang tidak diketahui, tetapi tidak mengandung strontium;
3. campuran tersebut mengandung strontium dan beberapa elemen lain yang tidak diketahui, tetapi tidak mengandung litium;
4. campuran tidak mengandung lithium atau strontium.