Kazi ya maabara №5

Lengo la kazi: kwa kutumia vifaa muhimu tazama (kwa majaribio) wigo unaoendelea, neon, heliamu au hidrojeni.

Vifaa: Vifaa vya kukadiria, mirija ya spectral iliyo na hidrojeni, neon au heliamu, kiingiza-voltage ya juu, chanzo cha nguvu, tripod, waya za kuunganisha, sahani ya kioo yenye kingo zilizopigwa.

Hitimisho juu ya kazi iliyofanywa: 1. Wigo unaoendelea. Kwa kuelekeza macho yetu kwa njia ya sahani kwa picha ya mpasuko wa kuteleza wa vifaa vya makadirio, tuliona rangi za msingi za wigo unaoendelea unaoendelea kwa utaratibu ufuatao: Violet, bluu, cyan, kijani, njano, machungwa, nyekundu.

Wigo huu ni endelevu. Hii ina maana kwamba wigo una mawimbi ya wavelengths zote. Kwa hivyo, tumegundua kwamba (kama uzoefu unavyoonyesha) spectra inayoendelea hutolewa na miili katika hali ya imara au ya kioevu, pamoja na gesi zilizobanwa sana. 2. Hidrojeni na heliamu. Kila moja ya maonyesho haya ni safu ya mistari ya rangi iliyotenganishwa na kupigwa kwa giza pana. Uwepo wa wigo wa mstari unamaanisha kuwa dutu hutoa mwanga tu kwa urefu maalum sana. Hidrojeni: violet, bluu, kijani, nyekundu. Heliamu: bluu, kijani, njano, nyekundu. Kwa hivyo, tumethibitisha kuwa spectra ya mstari hutoa vitu vyote katika hali ya gesi ya atomiki. Katika kesi hii, mwanga hutolewa na atomi ambazo kwa kweli haziingiliani na kila mmoja. Hii ndiyo zaidi aina ya msingi spectra. Atomi zilizotengwa hutoa urefu uliobainishwa kabisa.

Majibu kwa maswali ya usalama

1. Ni vitu gani vinatoa wigo unaoendelea?

Miili yenye joto katika hali ngumu na kioevu, gesi shinikizo la damu na plasma.

2. Ni vitu gani vinatoa wigo wa mstari?

Dutu hizo ambazo zina mwingiliano dhaifu kati ya molekuli, kwa mfano, gesi zisizo nadra sana. Pia, wigo wa mstari hutolewa na vitu katika hali ya atomiki ya gesi.

3. Eleza kwa nini spectra ya mstari wa gesi tofauti hutofautiana.

Inapokanzwa, molekuli zingine za gesi hutengana na kuwa atomi na quanta hutolewa nayo maana tofauti nishati, ambayo huamua rangi.

4. Kwa nini shimo la collimator la spectroscope lina sura ya mpasuko mwembamba? Je, kuonekana kwa wigo unaozingatiwa kutabadilika ikiwa shimo linafanywa kwa sura ya pembetatu?

Shimo limeundwa kama mpasuko mwembamba kuunda picha. Ikiwa shimo limefanywa pembetatu, wigo wa mstari utakuwa wa pembetatu na ukungu.

Hitimisho: Mtazamo unaoendelea hutolewa na miili katika hali ngumu au kioevu, pamoja na gesi zilizokandamizwa sana. Wimbo wa mstari hutoa vitu katika hali ya gesi ya atomiki.

Mada: "Uchunguzi wa spectra inayoendelea na ya mstari"

Lengo la kazi:

kielimu: angalia spectra inayoendelea na ya mstari;

mtaalamu: kujua jinsi uchambuzi wa luminescent wa bidhaa za chakula unafanywa.

Lazima kujua: dhana: wigo, uchambuzi wa spectral, luminescence; aina ya spectra, kubuni spectroscope;

kuweza: kutofautisha wigo unaoendelea kutoka kwa mstari wa mstari, angalia wigo wa chafu kwa kutumia prism na spectroscope;

Vifaa: zilizopo za spectral na gesi tofauti; usambazaji wa nguvu, kifaa cha kuwasha zilizopo za spectral; sahani ya kioo yenye kingo za beveled; spectroscope, taa ya incandescent, taa ya fluorescent.

Nadharia fupi:

Miwonekano yote, kama uzoefu unaonyesha, inaweza kugawanywa katika aina tatu. Mtazamo unaoendelea hutolewa na miili iliyo katika hali ngumu au kioevu, pamoja na gesi zilizobanwa sana. Hakuna mapumziko katika wigo; unaweza kuona mstari wa rangi nyingi unaoendelea. Katika wigo unaoendelea, urefu wote wa wavelengths unawakilishwa na nguvu tofauti. Ili kupata wigo unaoendelea, unahitaji joto la mwili joto la juu. Wimbo wa mstari hutoa vitu vyote katika hali ya atomiki ya gesi. Kila moja yao ni safu ya mistari ya rangi ya mwangaza tofauti iliyotenganishwa na kupigwa kwa giza pana. Kwa kawaida, kuchunguza spectra ya mstari, mwanga wa mvuke wa dutu katika moto au mwanga wa kutokwa kwa gesi kwenye bomba hutumiwa. Mtazamo wa bendi huundwa na molekuli ambazo hazijafungwa au zimefungwa vibaya kwa kila mmoja. Wigo wa bendi hujumuisha bendi za kibinafsi zilizotenganishwa na nafasi za giza. Kuchunguza spectra ya Masi, pamoja na kuchunguza mstari wa mstari, sehemu ya msalaba wa mvuke katika moto au sehemu ya msalaba wa kutokwa kwa gesi hutumiwa.

Utaratibu wa kazi:

1. Uchunguzi wa wigo unaoendelea (unaoendelea):

a) jua;

b) kutoka taa ya incandescent;

c) kutoka kwa taa ya fluorescent.

2. Uchunguzi wa spectra ya mstari, chora mistari kuu:

a) heliamu - Sio

b) hidrojeni - H

c) kryptoni - Kg

d) neon - Ne

Sheria za msingi za usalama:

1. Kushughulikia prisms za kioo kwa uangalifu na usiruhusu kuanguka.

2. Usigusa kifaa cha kuwasha zilizopo za spectral kwa mikono yako (kuna voltage ya juu!).

Maswali ya kudhibiti:

1) Ni nini sababu ya electroluminescence, cathodoluminescence?

2) Ni nini kipengele kikuu cha vifaa vya spectral?

3) Je, urefu wa mawimbi ya wigo wa mstari hutegemea njia ya msisimko wa atomi?

4) Ni shughuli gani zinazohitajika kufanywa na chembe ya dutu ili kujua muundo wake wa kemikali kwa kutumia uchambuzi wa spectral?

Kazi ya maabara Nambari 9

Mada: "Utafiti wa nyimbo za chembe zilizochajiwa (kwa kutumia picha zilizotengenezwa tayari)"

Lengo la kazi:

kielimu: soma nyimbo za chembe za kushtakiwa;

mtaalamu: kufahamiana na njia za kuamua mionzi ya bidhaa za chakula.

Lazima kujua: njia za msingi za usajili mionzi ya ionizing urefu wa wimbo hutegemeaje nishati ya chembe, unene wa wimbo kwa kasi ya chembe;

kuweza: kuamua malipo maalum ya chembe;

Vifaa: picha zilizotengenezwa tayari za nyimbo, karatasi ya kufuatilia, mtawala.

Nadharia fupi:

Kutumia chumba cha wingu, nyimbo (ufuatiliaji) wa chembe za kushtakiwa zinazosonga huzingatiwa na kupigwa picha. Wimbo wa chembe ni mlolongo wa matone ya maji au pombe hadubini ambayo hutengenezwa kwa sababu ya mvuke wa majimaji haya kwenye ayoni. Ioni huundwa kama matokeo ya mwingiliano wa chembe iliyoshtakiwa na atomi na molekuli za mvuke na gesi ziko kwenye chumba.

Chini ya hali zingine zinazofanana, wimbo ni nene kwa chembe ambayo ina chaji kubwa. Kwa mfano, kwa kasi sawa, wimbo wa chembe ya alpha ni nene kuliko wimbo wa protoni na elektroni.

Ikiwa chembe zina malipo sawa, basi wimbo ni mzito kwa moja ambayo ina kasi ya chini na huenda polepole zaidi. Kuanzia hapa ni dhahiri kuwa mwisho wa harakati wimbo wa chembe ni nene kuliko mwanzo, kwani kasi ya chembe hupungua kwa sababu ya upotezaji wa nishati kwa sababu ya ionization ya atomi za kati.

Ikiwa chumba cha wingu kimewekwa kwenye uwanja wa sumaku, basi chembe za kushtakiwa zinazosonga ndani yake zinachukuliwa na nguvu ya Lorentz, ambayo ni sawa (kwa kesi wakati kasi ya chembe ni ya kawaida kwa mistari ya shamba):

ambapo Ze = q ni malipo ya chembe, V ni kasi na B ni introduktionsutbildning shamba la sumaku. Sheria ya mkono wa kushoto inatuwezesha kuonyesha kwamba nguvu ya Lorentz daima inaelekezwa perpendicular kwa kasi ya chembe na, kwa hiyo, ni nguvu ya kati: ,

ambapo m ni wingi wa chembe, R ni radius ya mkunjo wa wimbo wake. Kutoka hapa .

Ikiwa chembe ina kasi ya chini sana kuliko kasi ya mwanga (yaani, chembe sio relativistic), basi uhusiano kati ya thamani ya nishati yake ya kinetic na radius ya curvature itakuwa:

1. Radi ya curvature ya wimbo inategemea wingi, kasi na malipo ya chembe. Radi ndogo (yaani, kupotoka zaidi kwa chembe kutoka kwa mwendo wa rectilinear), chini ya molekuli na kasi ya chembe na malipo yake makubwa zaidi. Kwa mfano, katika uwanja huo wa sumaku kwa kasi zile zile za mwanzo, mchepuko wa elektroni utakuwa mkubwa zaidi kuliko mchepuko wa protoni, na picha itaonyesha kuwa wimbo wa elektroni ni duara iliyo na radius ndogo kuliko radius. wimbo wa protoni. Elektroni ya haraka imegeuzwa chini ya ile polepole. Atomu ya heliamu ambayo inakosa elektroni moja (He+ ion) itapotoka kwa nguvu zaidi kuliko chembe-chembe, kwa kuwa kwa wingi huo huo chaji ya chembe ni kubwa kuliko chaji ya atomi ya heliamu iliyoainishwa moja. Kutokana na uhusiano kati ya nishati ya chembe na radius ya mpindano wa wimbo, ni wazi kuwa mkengeuko kutoka kwa mwendo wa mstatili ni mkubwa zaidi katika kesi wakati nishati ya chembe ni kidogo.

2. Kwa kuwa kasi ya chembe hupungua kuelekea mwisho wa kukimbia kwake, radius ya curvature ya wimbo pia hupungua (kupotoka kutoka kwa mwendo wa mstari wa moja kwa moja huongezeka). Kwa kubadilisha radius ya curvature, unaweza kuamua mwelekeo wa harakati ya chembe - mwanzo wa harakati zake ambapo curvature ya wimbo ni chini.

3. Baada ya kupima kipenyo cha mpito wa wimbo na kujua idadi nyingine, tunaweza kukokotoa uwiano wa malipo yake kwa wingi kwa chembe. Mtazamo huu hutumika sifa muhimu zaidi chembe na inakuwezesha kuamua ni aina gani ya chembe, au, kama wanasema, "tambua" chembe, i.e. itaanzisha utambulisho wake (kitambulisho, kufanana) kwa chembe inayojulikana.

Kuamua mwelekeo wa vector ya induction ya shamba la sumaku, unahitaji kutumia sheria ya mkono wa kushoto: weka vidole vinne vilivyopanuliwa kwa mwelekeo wa harakati ya protoni, na ile iliyoinama. kidole gumba- kwa mwelekeo wa radius ya curvature ya wimbo (nguvu ya Lorentz imeelekezwa kando yake). Kulingana na nafasi ya mitende ambayo mistari ya nguvu inapaswa kuingia, tunapata mwelekeo wao, i.e. mwelekeo wa vector ya induction ya shamba la magnetic.

Utaratibu wa kazi:

1. Amua radius ya curvature ya wimbo.

Radi ya mpindano wa wimbo wa chembe imebainishwa kama ifuatavyo. Weka kipande cha karatasi ya uwazi juu ya picha na uhamishe wimbo kwake. Chora chodi mbili kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu na urejeshe viambishi vya chodi hizi katikati mwazo. Katika makutano ya perpendiculars iko katikati ya duara, radius yake ya curvature ya wimbo. Kwa mfano, radius ya curvature kwenye picha ni 3.2 cm, na sehemu ya 0.4 cm kwenye mchoro wako inalingana na urefu wa kweli wa 1 cm.

0.4 cm - 1 cm

3.2 cm - x

Hii inamaanisha kuwa kipenyo cha mpito cha wimbo wa chembe ni sawa na

2. Kamilisha kazi kwa kutumia chaguo.

Chaguo I: Uwiano wa malipo ya chembe III kwa wingi wake (chaji mahususi ya chembe) hupatikana kwa fomula: , Wapi - malipo maalum ya protoni.

Chaguo II: Kutoka kwa formula: - pata wingi wa elektroni. Nishati ya elektroni inahusiana na wingi wake kama ifuatavyo: .

Chaguo III: Ongezeko la jamaa katika wingi wa duct ni sawa na uwiano wa nishati yake ya kinetic ili kupumzika nishati. - misa ya kupumzika ya duct.

Maswali ya kudhibiti

1. Je, ni mwelekeo gani wa vekta ya induction ya sumaku kuhusiana na ndege ya picha ya nyimbo za chembe?

2. Kwa nini ni radii ya curvature maeneo mbalimbali Je, nyimbo za chembe moja ni tofauti?

3. Ni kanuni gani ya uendeshaji wa vifaa vya kurekodi chembe za msingi?

UANGALIZI WA KUENDELEA NA LINE SPECTRA Kazi ya Maabara katika fizikia, daraja la 11

MCHANA Tunaona rangi za msingi za wigo unaoendelea unaoendelea kwa utaratibu ufuatao: violet, bluu, cyan, kijani, njano, machungwa, nyekundu. Wigo huu ni endelevu. Hii ina maana kwamba wigo una mawimbi ya wavelengths zote. Kwa hivyo, tumegundua kuwa spectra inayoendelea hutolewa na miili katika hali ya imara au ya kioevu, pamoja na gesi zilizokandamizwa sana.

HYDROjeni Tunaona mistari mingi ya rangi ikitenganishwa na mistari mipana ya giza. Uwepo wa wigo wa mstari unamaanisha kuwa dutu hutoa mwanga tu kwa urefu maalum sana. Wigo wa hidrojeni: violet, bluu, kijani, machungwa. Mstari wa machungwa wa wigo ni mkali zaidi.

HITIMISHO Kulingana na uzoefu wetu, tunaweza kuhitimisha kuwa spectra ya mstari inaonyesha vitu vyote katika hali ya gesi. Katika kesi hii, mwanga hutolewa na atomi ambazo kwa kweli haziingiliani na kila mmoja. Atomi zilizotengwa hutoa urefu uliobainishwa kabisa.

Mada: Uchunguzi wa spectra inayoendelea na ya mstari.

Lengo la kazi:

Vifaa:

jenereta "Spectrum";
zilizopo za spectral na hidrojeni, kryptoni, heliamu;
usambazaji wa nguvu;
kuunganisha waya;
taa yenye filament ya wima;
spectroscope.

Pakua:

Hakiki:

Kazi ya maabara No

Mada: Uchunguzi wa spectra inayoendelea na ya mstari.

Lengo la kazi: onyesha kuu vipengele mwonekano unaoendelea na wa mstari, huamua vitu vinavyochunguzwa kutoka kwa taswira ya uzalishaji.

Vifaa:

jenereta "Spectrum";
zilizopo za spectral na hidrojeni, kryptoni, heliamu;
usambazaji wa nguvu;
kuunganisha waya;
taa yenye filament ya wima;
spectroscope.

Maendeleo

1. Weka spectroscope kwa usawa mbele ya jicho lako. Angalia na uchore wigo unaoendelea.

2.Tambua rangi kuu za wigo unaoendelea unaosababisha na uziandike katika mlolongo unaozingatiwa.

3. Kuchunguza mstari wa spectra ya vitu mbalimbali kwa kuchunguza mirija ya mwanga ya spectral kupitia spectroscope. Chora mwonekano na urekodi mistari angavu zaidi ya taswira.

4. Kwa kutumia jedwali, tambua ni vitu gani spectra hizi ni za.

5. Chora hitimisho.

6. Kamilisha kazi zifuatazo:

Takwimu A, B, C zinaonyesha spectra ya chafu ya gesi A na B na mchanganyiko wa gesi B. Kulingana na uchambuzi wa sehemu hizi za spectra, tunaweza kusema kwamba mchanganyiko wa gesi una:

gesi A na B pekee;
gesi A, B na wengine;
gesi A na gesi nyingine isiyojulikana;
gesi B na gesi nyingine isiyojulikana.

Takwimu inaonyesha wigo wa kunyonya wa mchanganyiko wa mvuke wa metali isiyojulikana. Chini ni wigo wa kunyonya wa mvuke za lithiamu na strontium. Tunaweza kusema nini kuhusu muundo wa kemikali mchanganyiko wa metali?

mchanganyiko una lithiamu, strontium na vipengele vingine visivyojulikana;
mchanganyiko una lithiamu na vitu vingine visivyojulikana, lakini haina strontium;
mchanganyiko una strontium na vipengele vingine visivyojulikana, lakini haina lithiamu;
mchanganyiko hauna lithiamu wala strontium.