1.4 Wellenlängenbestimmung mit dem Prismenspektrometer

Transkript

1 F Lorbeer ud Ardt Quer Physkalsches Praktkum für Afäger Tel Gruppe Optk.4 Wellelägebestmmug mt dem Prsmespektrometer I. Vorbemerkug E Prsmespektrometer st e optsches Spektrometer, welches das efallede Lcht see ezele Farbe bzw. Welleläge zerlegt. Da e Prsma ur ee Wkeldsperso bestzt, muss ma mt eem drehbare Objektv de Ablekwkel ermttel. Ket ma de Brechzahl des Prsmas, so lässt sch daraus de Welleläge bestmme. Alteratv ka ma das Prsmespektrometer auch zur Messug der Brechzahl ees Materals beutze bzw. sees Reflexos- oder Trasmssosgrades, we de Welleläge der verwedete Strahlug bekat sd. Her soll es m spezelle darum gehe, de Welleläge mehrerer Le des Queckslbers zu bestmme. Bevor das möglch st muss ee Kalbrerkurve aufgeomme werde. Das Bedeutet, das mt Hlfe vo Natrumle, desse Welleläge bekat st, der Brechugswkel Abhäggket der Welleläge λ bestmmt wrd. Sobald ma das graphsch aufgetrage hat st ma der Lage mt Hlfe des Brechugswkels de Welleläge vo Queckslber zu bestmme. II. Vorberetug Aufahme der Kalbrerkurve Zuächst wrd der Berchugswkel ϕ gemesse. Herzu wrd das Prsma mt der Sptze zum Kollmator ausgerchtet. Nu ka ma de Wkel zwsche de bede reflekterte Lchtstrahle messe. Er st gerade doppelt so groß, we der Brechugswkel. Hat ma das Prsma da so ausgerchtet, dass ma symmetrsche Strahlegag hat, ka ma mt dem Ferrohr de Le aufehme ud de etsprechede Wkel α ablese. Durch Wederhole der Messug wrd der Fehler α bestmmt. Mt de Abgelesee Wkel der verschedee Le lässt sch u ee Kurve zeche. Mt hrer Hlfe bestmmt ma später de Welleläge der Queckslberle. Sete vo

2 F Lorbeer ud Ardt Quer III. Wellelägebestmmug des Queckslbers Es wrd geau we be der Kalbrerug vorgegage. Nach eschalte der Queckslberdampflampe erket ma mt dem Ferrohr de verschedee Le des Queckslbers. Ist das geschafft, so ka ma am Ferrohr de etsprechede Wkel α ablese. Aus he lässt sch da der Ablekwkel bestmme. I der Kalbrerkurve lässt sch u de Welleläge λ ablese. Dabe wrd auch der Fehler λ berückschtgt. IV. Messug Messug des brechede Wkels ϕ Messug Wkel ϕ /[ ] Fehlerrechug: ϕ ϕ σ ( ϕ ϕ ) Messug des Ferrohrwkels für de verschedee Le des Natrums Wkelα /[ ] Wkelα /[ ] Sete vo

3 F Lorbeer ud Ardt Quer Wederholugsmessug a eer Le zur Bestmmug des Fehlers Wkelα /[ ] 4 4 Fehler: α α σ ( α α ) Drehug des Prsmas ud Ablekug zur adere Sete. Ereute Messug vo α Wkelα /[ ] Wkelα /[ ] Sete vo

4 F Lorbeer ud Ardt Quer Nu lässt sch der Ablekwkel bestmme. Er st de Hälfte der Dfferez der bede gemessee Wkel α für ee Le.. Wkelα /[ ]. Wkelα /[ ] Dfferez. Wkelα /[ ]. Wkelα /[ ] Dfferez Mt Hlfe deser Messwerte ud dem Fehler ϕ st es möglch de Kalbrerkurve zu zeche. Messe des Ferrohrwkels der gelbe ud grüe Queckslberle ud Bestmmug des Ablekwkels.. Wkelα /[ ]. Wkelα /[ ] Sete 4 vo 4

5 F Lorbeer ud Ardt Quer Fehlerrechug: σ ( ). Wkelα /[ ]. Wkelα /[ ] Fehlerrechug: σ ( ) Sete 5 vo 5

6 F Lorbeer ud Ardt Quer V. Auswertug. Bestmme der Welleläge Ablese aus der Kurve: Ablekwkel Welleläge Nu ka ma außerdem och de Brechugsdex erreche: ϕ s + ϕ s Sete 6 vo 6