Порядок выполнения измерений при помощи
Фотоэлектрического колориметра
1. Подготовить прибор к работе. Для этого:
¨ установить переключатель прибора в положение «внутренний гальванометр»;
¨ проверить настройку стрелки микроамперметра на нулевое деление шкалы и при необходимости скорректировать
2. Включить прибор в сеть. Включить лампу и дать прогреться в течение 15 минут.
3. Настройка на нуль. Выбрать цветной светофильтр, требующиеся для колориметрических измерений и подключить фильтр перед правым тубусом линзы. Заложить в правую шахту кювету, наполненную растворителем. Полностью открыть обе ирисовые диафрагмы и переставить потенциометр на диапазон «2-3». Нулевую установку стрелки выполнять уменьшением правой, а по мере необходимости также и левой ирисовой диафрагм.
4. Настройка на «100». Кратковременно закрыть затемняющую заслонку (маленький барашек на правой стороне прибора). Повторить несколько раз настройки на «0» и «100».
5. Измерение. Заложить в правую шахту кювету, наполненную исследуемым раствором. Совершить отсчёт отклонения стрелки (см. метод измерения по отклонению стрелки). После каждого измерения промывать кювету растворителем (дистиллированной водой).
Задания к работе
1. Произвести градуировку спектроскопа по известному спектру ртути или водорода, записать показания в градуировочную таблицу и построить график.
2. Определить длину волны жёлтой линии в спектре натрия.
3. Произвести наблюдение спектра излучения нити накала лампочки при изменении накала от минимального до максимального значения (не превышать напряжение 7В!) Замеченные закономерности записать в отчёт.
4. Произвести калибровку ФЭК по растворам известной концентрации. Результаты измерений занести в таблицу и построить градуировочный график.
5. Определить при помощи ФЭК экстинкцию неизвестного раствора. По графику найти его концентрацию. Сделать необходимые построения на чертеже.
Внимание! Ультрафиолетовое излучение опасно для глаз! Запрещается снимать крышку включенной УФ лампы. Время её работы не более 10 минут.
Шаблон для записи результатов измерений
Градуировка спектроскопа по спектру ртути.
Цвет линии | Длина волны l, нм | Показания винтового микрометра l |
Фиолетовая | 407,8 | |
Синяя | 434,8 | |
Зелёная | 546,1 | |
Жёлтая | 576,9 |
Градуировка спектроскопа по спектру водорода.
Цвет линии | Длина волны l, нм | Показания винтового микрометра l |
Фиолетовая (Hδ) | 410,1 | |
Фиолетовая (Hγ) | 434,0 | |
Голубая (Hβ) | 486,1 | |
Красная двойная (Hα) | 656,3 |
Шаблон для построения градуировочного графика.
Жёлтой линии в спектре натрия соответствует показание микрометра _____, её длина волны (по графику) равна lNa=_______ нм (табличное значение длин компонентов жёлтой двойной линии 588,995 нм и 589,592 нм). (На графике выполнить соответствующие построения).
Определение концентрации раствора с помощью ФЭК.
Концентрация раствора C, % | Известные растворы | Неизвестный раствор | ||||
Коэффициент пропускания t | ||||||
Экстинкция (оптическая плотность) D |
Шаблон для построения графика зависимости экстинции от концентрации растворённого вещества.
Вывод: применение спектроскопии и колориметрии в медицине.
Вопросы выходного контроля
1. Назовите основные характеристики электромагнитной волны.
2. Охарактеризуйте электромагнитные волны различных диапазонов по способу получения того или иного вида излучения.
3. Назовите виды спектров излучения и поглощения.
4. Как изменяется спектр излучения твердого тела при нагревании?
5. Как связаны спектры излучения и поглощения с атомным и молекулярным строением вещества?
6. Обосновать принцип определения концентрации вещества на основе изучения спектров поглощения.
7. Боровская теория водородоподобного атома и её использование для обоснования характеристик спектров излучения и поглощения.
8. Основные принципы строения оболочек многоэлектронных атомов.
9. Каково основное отличие молекулярных спектров от атомарных?
10. Использование спектроскопии при медико-биологических исследованиях.
11. Объясните устройство и принцип действия простейшего спектрального прибора – спектроскопа.
12. Объясните принцип устройства фотоэлектрического колориметра.