Praktikum zu Experimentalphysik III: 22 - Prismen- und Gitterspektrometer

Summary

In diesem Experiment wird das Spektrum des Lichts einer Quecksilberlampe mit Hilfe eines Spektrometers und unterschiedlicher optischer Instrumente untersucht. Es wird gezeigt, wie Licht durch Dispersion und Interferenz in seine Spektralfarben aufgespalten wird. Der Aufbau umfasst unter anderem ein Spektrometer, ein Prisma, einen Auflösungsspalt und eine Quecksilberlampe. Dabei werden Ablenkungswinkel der spektralen Linien gemessen, und das Auflösungsvermögen von Prisma und Gitter spektrometrisch verglichen. Das Experiment erfordert präzise Justierungen und Messungen, um die Trennung der Spektrallinien zu bestimmen und deren Unterschiede zu analysieren.

Takeaways

• 😀 Der Versuch nutzt ein Spektrometer, um die Spektralfarben des Lichts mithilfe eines Priesters oder Gitters zu messen.
• 😀 Das Ziel des Experiments ist es, die Wellenlängen der Linien einer Quecksilberlampe zu messen.
• 😀 Das Auflösungsvermögen des Prismens und des Gitterspektralmeters soll bestimmt und miteinander verglichen werden.
• 😀 Der Aufbau des Versuchs umfasst ein Spektrometer mit einer Winkelskala, ein Fernrohr mit Beleuchtungs- und Spaltgeräten sowie ein Prisma.
• 😀 Zunächst wird das Spektrometer justiert, um ein scharfes Bild der Quecksilberlampe zu erhalten.
• 😀 Das Prisma wird auf den Prismen-Tisch gesetzt und so ausgerichtet, dass das Licht hindurch geleitet wird.
• 😀 Der minimale Ablenkungswinkel für die gelbe Linie wird durch Drehen des Fernrohrs und des Prismas bestimmt.
• 😀 Die Ablenkung der gelben und grünen Linien wird gemessen, indem der Unterschied des Ablenkungswinkels zwischen den beiden Linien festgestellt wird.
• 😀 Der Auflösungs-Spalt wird so eingestellt, dass die gelben Linien gerade noch getrennt sichtbar sind.
• 😀 Es werden Messungen des Ablenkungswinkels für die gelbe, grüne und violette Doppel-Linie in der ersten und zweiten Ordnung durchgeführt.
• 😀 Der Mikrometertrieb wird verwendet, um die genaue Einstellung des Spalts zu bestimmen, bei der die beiden gelben Linien gerade noch sichtbar sind.

Q & A

Was ist das Ziel dieses Experiments?

Das Ziel dieses Experiments ist es, das Auflösungsvermögen von Prismas und Gittern im Spektrometer zu messen und zu vergleichen.

Wie wird das Licht im Experiment aufgespalten?

Das Licht wird durch Dispersion und Interferenz aufgespalten, wobei die verschiedenen Wellenlängen des Lichts in ihre Spektralfarben zerlegt werden.

Was ist das wichtigste Messgerät in diesem Experiment?

Das wichtigste Messgerät in diesem Experiment ist das Spektrometer, das mit einer Winkelskala ausgestattet ist.

Wie wird der Winkel im Experiment gemessen?

Der Winkel wird mit einer Fein- und Grobskala auf der Winkelskala des Spektrometers abgelesen. Die feine Skala wird durch eine Markierung auf der groben Skala abgelesen, und der Wert wird als Winkelminute hinzugefügt.

Was muss als erster Schritt im Experiment getan werden?

Der erste Schritt besteht darin, den spektralen Apparat so zu justieren, dass das Bild des Spalts scharf und zentriert ist.

Wie wird das Prisma im Experiment ausgerichtet?

Das Prisma wird auf den Prismentisch gestellt und mit Hilfe von Schrauben so ausgerichtet, dass es durchleuchtet wird und den minimalen Ablenkungswinkel erreicht.

Was wird mit dem Mikrometertrieb eingestellt?

Mit dem Mikrometertrieb wird der Bündelquerschnitt des auf das Prisma fallenden Strahls so eingestellt, dass die gelben Linien gerade noch getrennt sichtbar sind.

Wie werden die Spektrallinien gemessen?

Die Spektrallinien werden durch den Ablesewinkel des Spektrometers und den Mikrometertrieb des Auflösungs-Spalts gemessen. Dabei wird der Winkel für die gelbe, grüne und violette Linie in erster und zweiter Ordnung bestimmt.

Was muss beim Einstellen des Gitters beachtet werden?

Beim Einstellen des Gitters muss darauf geachtet werden, dass das parallele Licht möglichst senkrecht auf das Glasgitter trifft.

Warum werden verschiedene Spektrallinien gemessen?

Verschiedene Spektrallinien werden gemessen, um die Genauigkeit der Auflösung des Spektrometers zu überprüfen und um die Spektrallinien in unterschiedlichen Ordnungen zu bestimmen.