Національний університет „Львівська Політехніка” Кафедра фізики Лабораторна робота № 48 (оптика) „Вивчення явища люмінісценції”
Львів 2005 Мета роботи: вивчити явища люмінесценції та перевірити правила Стокса. Прилади і матеріали: монохроматор УМ-2, джерело ви промінювання, лінза, фільтр, люмінофор. Робочі формули: (? = 435*10-9м). Теоретичні відомості Люмінесценція – випромінювання , надлишкове над тепловим випромінюванням тіла при даній температурі, з тривалістю, що значно перевищує період світлових коливань (період коливань вектора напруженості E електромагнітної хвилі, яка випромінюється). Правило Стокса: максимум інтенсивності в спектрі люмінесценції зсувається порівняно з максимумом у спектрі поглинання (збудження) в сторону більших довжин хвиль. Хід роботи Задання І. Градуювання монохроматора. Схематичний рисунок експериментальної установки:
1 2
3 4 5 8 6 7 Вмикаю джерело світла 1 згідно з інструкцією, що є на робочому місці. Вмикаю освітлення монохроматора. Лінзою 5 фокусую випромінювання лампи 1 на вхідну щілину монохроматора 6. З допомогою окуляра 7 досягаю чіткого зображення спектральних ліній і покажчика в центрі поля зору. Плавно обертаючи барабан 8, слідкую за переміщенням спектральних ліній відносно покажчика. Проградовую монохроматор, тобто суміщаю по черзі кожну спектральну лінію з покажчиком і встановлюю відповідність між довжинами хвиль ? в спектрі випромінювання і відповідними їм поділками барабана 8. Результати записую в табл.1. Задання ІІ. Вивчення явища люмінесценції і перевірка закону Стокса. Вставляю в пази на кожуху освітлювача фільтр і люмінофор. Обертаючи барабан 8, знаходжу в полі зору спектральні лінії, що відповідають свіченню люмінофора; зарисую відповідні їм поділки барабана. З графіка градуювання монохроматора знаходжу довжини хвиль в спектрі люмінесценції. Перевіряю виконання правила Стокса. Знаходжу енергію кванта випромінювання, що збуджує люмінесценцію, і енергію квантів свічення люмінофора. Таблиці результатів вимірювань (величини, розмірності, похибки прямих вимірювань): Табл.1. ? 7032 6929 6678 6599 6402 6334 6266 6143 5975 5852 5400 5342 5137 4957 4715
Результати вимірювання n без та з люмінофором: Без люмінофора з люмінофором n ? (A0)
2190 6100
n ?(A0)
2150 6090
При n=2150 для ртутної лампи ??6090 (A0), при n=2190 для денного світла ??6100 (A0). Отже, перевіримо відношення (1): > Нерівність справджується, отже правило Стокса перевірено успішно. 2190 2150 6090 6100 ВИСНОВОК: На лабораторній роботі я вивчив явища люмінесценції та перевірив правило Стокса, яке справдилось. Заповнив таблицю відповідності між довжинами хвиль ? в спектрі випромінювання і відповідними їм поділками брарабана.
