“吸收光谱”实验的改进
“吸收光谱”实验的改进
高中物理的“吸收光谱”演示实验,由于广大农村学校没有弧光灯;塔形灯芯上的钠蒸气也容易扩散;光源、焰心和准直管的中心线又很难调到一条直线上,故实验效果很不明显。对此,安徽黄山市海阳中学戴优胜、戴优选、邹素玉老师作了一些改进,获得较好效果。
1改进光源
用“220V,200W”的白炽灯泡代替弧光灯,效果很好。实验证明:凡是“220V,200W”以上的灯泡都能用。
2改进灯芯
做杯形灯芯代替塔形灯芯,即把酒精灯芯的棉线用剪刀剪齐,留1.5cm长,再弄成向四周均匀发出的射线,像一朵朝天开放的小白花即可。
3分光镜的调整
(1)望远镜调焦:取下棱镜罩和棱镜,在露天里调望远镜。用望远镜观察远处的某一影物,如房屋或大树,调节望远镜上目镜镜筒的长度,使之能看到每一片屋瓦或树叶的清晰像。
(2)调节平行光管:把望远镜直接正对准直管,用小灯照亮准直管的狭缝,适当调整准直管的长度,使从望远镜能看到狭缝边沿的清晰像,这时由准直管里射出来的光线即平行光线。
(3)调整光谱:将三棱镜放回镜台上的镜架里,要注意毛面靠镜架柱一边,再加上镜罩,转动望远镜,使之能清晰的看到由准直管射来的白光经过棱镜色散而生成的连续光谱,且使红黄二色转到视场中间。然后把望远镜的位置固定,再调节狭缝的宽度,直至看到的光谱最为锐细、明亮。
4观察吸收光谱
(1)在杯形酒精灯芯中央区上方放置几粒钠盐(任何一种都行,约100—200mg),多放效果反而不佳。
(2)使光源至准直管狭缝的距离约80cm左右。
(3)接通电源,使“220V,200W”的白炽灯泡发光,同时将点燃的酒精灯放在光源和狭缝之间,并慢慢地横向移动(边移动边观察)。当在连续光谱的背景上,即黄色区域左边出现暗线后,暂停移动酒精灯。
(4)沿着准直管的轴线移动酒精灯,最后停留在像最清晰时的位置。观察表明像的清晰度随着焰心与光源的距离缩短而变淡,乃至不明显。
演示时,把诸器材按照原来的方位放置,上方放置蘸透钠酒精溶液的棉球(钠酒精溶液的制取方法是:先让任何一种钠盐溶解于水,达到饱和后,再把钠盐水倒进酒精而成,但此种溶液必须要含酒精65%以上),就可以在连续光谱的黄色背景左侧边沿看到一条较深的暗线,效果明显。若分光镜的分光本领足够高,就可以看到是两条靠得很近的暗线。
(注:若在光源与准直管狭缝之间增加一个凸透镜,调节透镜位置,使光源成像在狭缝处,对提高光谱的高度会有好处。)