高中物理课堂钠元素吸收光谱的简易观察方法
2021-07-03鲁斌
物理通报 2021年7期
关键词:实验
鲁 斌
(浙江省余姚中学 浙江 宁波 315400)
高中物理课堂涉及光谱的观察.在人教版物理“氢原子光谱”[1]一节中,介绍了连续谱、线状谱、吸收谱的产生原理与应用.连续谱和线状谱的观察较易实现,对于吸收谱,学生的认识往往停留在概念和课本的图片,教材也没有给出实验方案.如何设计实验,能够在课堂中观察到谱线,使学生对吸收光谱有更加深刻的认识,这是我们在课堂教学中需要解决的问题.
观察吸收光谱的主要困难在于得到高浓度的原子蒸气.如果有足够多的原子处于低能级,它就能吸收白光中相应频率的光子而产生能级跃迁,这时在连续光谱的背景中原子发射光谱的位置就会出现暗线,这就是要观察的吸收光谱.因此,本实验成功的关键是设法提供足够多低能级的原子来吸收相应频率的光子.当然,其他设备的设计方法和调试方法,也是保证实验能够成功的关键.
在中学物理课堂中,我们可以选取较易得到的氯化钠(食盐)来观察钠元素的吸收光谱.以此说明,化合态的钠元素也能够产生特征光谱,为元素的光谱分析做好铺垫.
1 主要实验器材的准备
1.1 光源的选择
背景光源的选择在本实验中尤为重要.
(1)白光光源采用200 W以上的白炽灯,也可以用200 W以上的浴霸灯或投影仪的灯泡.这样才能保证白光光源有足够高的温度.我们试验了40 W和100 W的灯泡,都没能成功.
(2)实验时,最好用亮度连续可调的台灯座,可以较好地演示在亮度……
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