5. В работе рекомендуется использовать аккумуляторы.
6.Данную работу полезно предложить учащимся на занятиях физического кружка для определения заряда одновалентного иона и исследования зависимости массы выделенного на катоде вещества от силы протекающего через электролит тока, от времени пропускания тока.
Контрольные вопросы.
1. Почему молекулы соли, кислоты и щелочи в воде распадаются на ионы?
2. Почему с повышением температуры сопротивление электролита уменьшается?
3. Будет ли происходить электролитическая диссоциация в условиях космического полета?
4. При каких условиях концентрация электролита в процессе электролиза остается постоянной? Меняется?
5. Как следует поступить, если по ошибке при выполнении опыта взвешенная пластинка была соединена с положительным полюсом источника тока?
6. Как поступают, когда необходимо к угольному электроду припаять провод?
Лабораторная работа №8
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ СВЕТОВОЙ ВОЛНЫ С
ПОМОЩЬЮ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ
Теория. Параллельный пучок света, проходя через дифракционную решетку, вследствие дифракции за решеткой, распространяется по всевозможным направлениям и интерферирует. На экране, установленном на пути интерферирующего света, можно наблюдать интерференционную картину. Максимумы света наблюдаются в 1'очках экрана, для которых выполняется условие
∆ = nλ, (1)
rде ∆- разность хода волн; λ - длина световой волны; n - номер максимума. Центральный максимум называют нулевым; для него ∆= 0. Слева и справа от него располагаются максимумы высших порядков.
Условие возникновения максимума (1) можно записать иначе:
nλ=d sin φ. Здесь d - период дифракционной решетки;
φ - угол, под которым виден световой максимум (угол дифракции). Так как углы дифракции, как правило, малы, то для них можно принять sin φ =tg φ, а
tg φ = a/ b . Поэтому
nλ=dа/b. (2)
В данной работе формулу (2) используют для вычисления длины световой волны.
Анализ формулы (1) показывает, что положение световых максимумов зависит от длины волны монохроматического света: чем больше длина волны, тем дальше максимум от нулевого.
Белый свет по составу - сложный. Нулевой максимум для него - белая полоса, а максимумы высших порядков представляют собой набор семи цветных полос, совокупность которых называют спектром соответственно I; II… , порядка.
Получить дифракционный спектр можно, используя прибор для определения длины световой волны (рис. 45). Прибор состоит из бруска со шкалой. Внизу бруска укреплен стержень. Его вставляют в отверстие подставки от подъемного столика. Брусок закрепляют под разными углами с помощью винта. Вдоль бруска в боковых пазах его может перемещаться ползунок с экраном. К концу бруска прикреплена рамка, в которую вставляют дифракционную решетку.
Оборудование. 1. Прибор для определения длины световой волны. 2. Подставка для прибора. 3. Дифракционная решетка. 4. Лампа с прямой нитью накала в патроне со шнуром и вилкой (общая для всех учащихся).
Порядок выполнения работы.
1.Собрать установку.
2. Установить на демонстрационном столе лампу и включить ее.
3. Смотря через дифракционную решетку, направить прибор на лампу так, чтобы через окно экрана прибора была видна нить лампы.
4. Экран прибора установить на возможно большем расстоянии от дифракционной решетки и получить на нем четкое изображение спектров I и II порядков.
5. Измерить по шкале бруска установки расстояние «b» от экрана прибора до дифракционной решетки.
6. Определить расстояние от нулевого деления (О) шкалы экрана до середины фиолетовой полосы как слева «aл», так и справа «ап» для спектров I порядка и вычислить среднее значение аср.
7. Опыт повторить со спектром II порядка.
8. Такие же измерения выполнить и для красных полос дифракционного спектра.
9. Вычислить по формуле (2) длину волны фиолетового света для спектров I и II порядков, длину волны красного света I и II порядков.
10.Результаты измерений и вычислений записать в таблицу.
| Номер опыта | Период дифракционной решетки d , мм | Порядок спектра n | Расстояние от дифракционной решетки до экрана b , мм | Видимые границы спектра фиолетового света | Видимые границы спектра красного света | Длина световой волны | |||||
| Слева а л , мм | Справа а п , мм | Среднее а ср , мм | Слева а л , мм | Справа а п , мм | Среднее а ср , мм | Красного излучения λк , мм | Фиолетового излучения λ ф , мм | ||||
Контрольные вопросы.
1. Почему нулевой максимум дифракционного спектра белого света - белая полоса, а максимум высших порядков - набор цветных полос?
2. Почему максимумы располагаются как слева, так и справа от нулевого максимума?
3. В каких точках экрана получаются I, II, III максимумы?
4.Какой вид имеет интерференционная картина в случае монохроматического света?
5. В каких точках экрана получается световой минимум?