SPECTRUL DE ABSORBTIE

I.         Introducere teoretica

Daca printr-o substanta transparenta (gaz, solid sau lichid) lasam sa treaca lumina la un izvor cu spectru continuu si analizam apoi lumina cu ajutorul unui spectroscop. Se observa ca din spectru lipsesc total sau partial unele radiatii iar in locul acestora apar linii sau benzi negre, avem un spectru de absorbtie.

Spectrele de absorbtie sunt foarte variate ca aspect.

Se deosebesc:

Spectre de absorbtie cu linii datorate atomilor si ionilor. Astfel de spectre se observa la trecerea luminii prin gaze sau prin vapori metalici.

Spectre de absorbtie de banda datorate moleculelor cu o structura mai complexa.

Spectrul de absorbtie observat cu spectroscopul variaza ca aspect in functie de grosimea stratului absorbant. Cu cat stratul este mai gros, cu atat benzile par mai intunecate si mai largi. Marind si mai mult grosimea stratului unele benzi se pot contopi intr-o singura banda mai lata.

II.       Descrierea aparaturii

Spectroscopul este format dintr-un colimator C, prisma P, luneta de observatie L, scala milimetrica. Colimatorul este un tub cilindric prevazut la un capat cu o lentila convergenta L₁, iar la celalalt capat cu o fanta liniara F asezata in focarul lentilei. Largimea fantei poate fi reglata cu un surub, razele de lumina ce pornesc de la fanta iluminata de izvorul luminos, dupa trecerea prin lentila L₁, ies paralele si cad pe prisma P. la iesirea din prisma, ele vor fi deviate si se vor observa cu ajutorul unei lunete L, compuse din obiectivul Ob si Oc.

Pentru a putea repera pozitia relativa a liniilor de spectru, spectroscoapele sunt prevazute cu un al treilea tub M. Acesta are la capat o scala milimetrica transparenta T ce se afla in planul focal al unei lentile convergente L₂, situata la celalalt capat. Scala milimetrica fiind iluminata de un izvor de lumina S^/, razele ce ies din lentila L₂, sunt paralele si cazand pe fata AC a prismei, se reflecta in asa fel incat intra in luneta de observatie si se strang in planul focal al obiectivului. Imaginea scalei milimetrice se suprapune cu lungimea spectrului, permitand astfel reperarea pozitiei liniilor spectrale fata de gradatie, ambele imagini observandu-se simultan cu ajutorul ocularului Oc.

Ca sursa de lumina se foloseste un tub cu descarcare in gaze.

III.     Procedeu experimental

Punerea la punct a spectroscopului:

Se regleaza pentru infinit luneta spectroscopului, dupa care fanta colimatorului trebuie reglata astfel incat vizand prin luneta fara prisma, fante sa apara clar.

Asezam in fata fantei spectroscopului tubul cu He cu descarcare luminiscenta. Iluminam apoi scala milimetrica si controlam daca gradatia se vede clar.

Masuratorile:

Se prepara o solutie de o anumita concentratie (dupa indicatie), care se toarna intr-o cuva paralelipipedica. Aceasta cuva se aseaza in fata fantei, pentru a putea observa simultan prin ocularul lunetei atat spectrul de emisie cat si cel de absorbtie.

In felul acesta, prin comparatie cu spectrul de emisie se poate aprecia in procente gradul de absorbtie corespunzator diferitelor culori din spectru. Culoarea negru reprezinta o absorbtie de 100%.

Reprezentarea grafica:

Se reprezinta grafic variatia gradului de absorbtie in procente, in functie de intervalul de diviziuni de pe scala milimetrica care caracterizeaza pozitia relativa a culorilor din spectru.

Se repeta masuratorile pentru diferite solutii si vase de grosimi diferite.

Se trec datele in tabel.

IV.      Rezultate experimentale