การทดลองที่ 3 สเปกโทรสโกป

วัตถุประสงค์ สร้างและเทียบมาตรฐานสเปกโทรสโกปอย่างง่าย เปรียบเทียบสเปกตรัมที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (visible spectrum) จากแหล่งต่างๆ 3.วัดความยาวคลื่นของเส้นสเปกตรัม( line spectrum)ของอะตอม 4.บอกความแตกต่างระหว่างสเปกตรัมดูดกลืน (absorption spectra) และสเปกตรัมเปล่งออก (emission spectra)

ทฤษฎี Electromagnetic radiation Diffraction grating อันตรกิริยาระหว่างแสงกับสสาร สเปกโทรสโกปอย่างง่าย

1 .Electromagnetic radiation www.spaceforspecies.ca/ educators_guide/satell

2. Diffraction grating คือ วัสดุโปร่งแสงที่มีรอยขีดเป็นร่องขนานกันเป็นจำนวนมาก ประมาณ 6,000 เส้นต่อ 1 cm สามารถแยกแสงออกเป็นแถบสีต่างๆตามความยาวคลื่นของแสงโดยอาศัยการเลี้ยวเบนและการแทรกสอด www.physics.smu.edu/.../ diffraction/grating.gif

ความเข้มของแสงมากขึ้น hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/.../ grating.html Diffraction grating มีจำนวนรอยขีดเป็นร่องมากทำให้ ความเข้มของแสงมากขึ้น

3. อันตรกิริยาระหว่างแสงกับสสาร สเปกตรัมดูดกลืน สเปกตรัมเปล่งแสง ΔE = E2 - E1 = h

สเปกตรัมต่อเนื่อง สเปกตรัมเปล่งแสง สเปกตรัมดูดกลืน

4.สเปกโทรสโกปอย่างง่าย สเกลไม้บรรทัด ช่องให้แสงเข้า(slit) Diffraction grating

การทดลอง 1. ศึกษาสเปกตรัมของแสงจากแหล่งต่างๆ 1.1 สังเกตผิวของเกรตติง(grating) บนสเปกโทรสโกป 1.2 ส่องดูแสงแดดหรือแสงจากหลอดไฟทังสเตนด้วย สเปกโทรสโกป 1.3 ส่องดูแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนส์ด้วยสเปกโทรสโกป

2. การเทียบมาตรฐาน (Calibration) สเปกโทรสโกป 2.1 ดูเส้นสเปกตรัมของปรอทในหลอดฟลูออเรสเซนส์ บันทึกตำแหน่งของเส้นสีม่วง เขียว และเหลือง ที่ปรากฏบนสเกลในสเปกโทรสโกป

สเกลความยาว (เซนติเมตร) 2.2 เขียนกราฟระหว่างความยาวคลื่น (แกน x ) กับตำแหน่งที่ปรากฏบนสเกล ( แกน y )ในสเปกโทรสโกป ม่วง 436 nm เขียว 546 nm เหลือง 580 nm สเกลความยาว (เซนติเมตร) 7 6 5 4 3 2 1 (nm) 1 2 3 4 5 6 7

2.3 หาความยาวคลื่นของแถบสีของวิสิเบิลสเปกตรัม 2.3 หาความยาวคลื่นของแถบสีของวิสิเบิลสเปกตรัม ดูแสงแดดหรือแสงจากหลอดทังสเตนด้วยสเปกโทรสโกป บันทึกตำแหน่งบนสเกลของแถบสีที่ต่อเนื่องกัน เช่น ม่วงกับคราม เขียวกับเหลือง และส้มกับแดง หาช่วงความยาวคลื่นของแถบสีแต่ละแถบด้วยกราฟข้อ 2.2

3. การศึกษาสเปกตรัมเปล่งแสง 3. การศึกษาสเปกตรัมเปล่งแสง 3.1 ดูและบันทึกตำแหน่งของเส้นสเปกตรัมจาก หลอดปล่อยประจุ ( Hydrogen discharge tube ) 3.2 หาความยาวคลื่นของเส้นสีน้ำเงิน เขียว เหลือง และแดงจากกราฟ ข้อ 2.2

E = hc/ 3.3 คำนวณพลังงานของเส้นสเปกตรัมทั้งสี่ 3.3 คำนวณพลังงานของเส้นสเปกตรัมทั้งสี่ E = hc/ h = ค่าคงที่ของแพลงก์ = 6.63 x 10-34 J.s c = ความเร็วของแสง = 3.00 x 108 ms-1

บันทึกผลที่สังเกตเห็น 4. การศึกษาสเปกตรัมดูดกลืน ส่องแสงที่ผ่านออกจากสารละลายของสีผสมอาหาร สีแดง เหลือง ฟ้า และเขียว บันทึกผลที่สังเกตเห็น Diffraction grating