Самостоятельная работа "Спектроскоп. Шкала электромагнитных волн"

ВВЕДЕНИЕ

Самостоятельная работа студентов является основным средством овладения учебным материалом во время, свободное от обязательных учебных занятий.

Основным заданием самостоятельной работы студентов является усвоение в полном объеме основной образовательной программы.

Задания самостоятельной работы направлены на: усвоение новых знаний (теоретическое); формирования навыков и умений (эмпирическое); применение знаний, умений и навыков (практическое); обобщение и систематизацию (обобщающее); подготовку к усвоению новых знаний (подготовительное, пропедевтика); проектное задание для самостоятельного выполнения.

Самостоятельная работа студентов предусматривает:

     подготовку к аудиторным занятиям (лекциям, практическим, лабораторным и тому подобное);

     выполнение соответствующих заданий из учебной дисциплины в течение семестра;

     самостоятельную работу над отдельными темами учебных дисциплин в соответствии с учебно-тематическими планами;

     подготовку ко всем видам контрольных испытаний, в том числе к модульным, комплексным контрольным работам;

     подготовку к государственной итоговой аттестации, государственным экзаменам;

     участие в научно методической работе цикловых комиссий и отделений техникума;

     участие в студенческих научно-практических конференциях, семинарах и тому подобное.

Виды заданий самостоятельной работы:

    переработка информации, полученной непосредственно на обязательных учебных занятиях;

    работа с соответствующими учебниками и личным конспектом лекций;

    самостоятельное изучение отдельных тем или вопросов с разработкой конспекта;

    работа с соответствующей литературой;

    написание рефератов, сообщений  и тому подобное;

    творческие задания (доклады, проекты, обзоры и тому подобное);

    выполнение подготовительной работы к лабораторным и практическим занятиям;

    выполнение индивидуальных графиков, расчетных заданий;

    подготовка письменных ответов на проблемные вопросы;

      изготовление наглядных пособий.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

«Спектроскоп.  Шкала электромагнитных волн»

Задание:

û Объясните принцип исследований с помощью спектроскопа.

(max –1,5 балла)

û Объясните в чем отличие спектроскопа и спектрографа. Где их применяют?

(max –1,5 бали)

û Рассмотрите приведенный плакат «Электромагнитное излучение». Приведите примеры практического применения электромагнитных волн. В каких областях науки, жизни и деятельности человека их применяют? Для чего? Подготовьте письменный ответ

(max –2 балла)

Спектроскоп своими руками

Спектроскоп — это, как известно, прибор, позволяющий выяснить состав вещества по спектру его излучения.

Направив, например, спектроскоп на люминесцентную лампу дневного света, мы увидим в ее спектре ярко-зеленые, яркие сине-фиолетовые линии и более слабые оранжевые. Они говорят о том, что в колбе лампы присутствует ртуть (сине-фиолетовая составляющая), а также некоторые другие элементы.

В тех случаях, когда сами по себе объекты исследования не светятся, их заставляют светиться, нагревая, скажем, в пламени горелки или пропуская через них сильный электрический ток.

Чтобы сделать простой спектроскоп своими руками, вам понадобятся: CD- или DVD-диск, картонная коробка примерно 20x20x20 см (главное, чтобы в ней поместился диск); два лезвия от безопасной бритвы; небольшая картонная трубка, немного целлофановой ленты, алюминиевая фольга и клей (рис. 1).

Спектроскоп состоит из трех основных частей: щелей, сделанных при помощи бритвенных лезвий, дифракционной решетки из компакт-диска и просмотрового устройства, представляющего собой бумажную трубку.

Установите компакт-диск в верхней части окна, прорезанного в коробке, отступив примерно сантиметр от левого края, и поблизости к нижнему окну, как показано на фото (рис. 2). Отметьте с помощью фломастера или карандаша положение центрального отверстия диска. Эта отметка покажет вам, где в дальнейшем будет проходить бумажная трубка. Теперь разместите ее на коробке таким образом, чтобы нижний ее конец оказался над отметкой, которую вы только что нарисовали.

Нарисуйте еще один круг на поле, обозначив окружность бумажной трубки (рис. 3). Сместите ее на 1 — 2 см и очертите вокруг нее еще один круг. Эти круги подскажут вам, где нужно вырезать овальное окно (рис. 4)

Теперь вырежьте это окно острым ножом (рис. 5). Овал позволит поставить бумажную трубку под некоторым углом к поверхности диска.

Следующий шаг — сделайте разрез. Поверните ящик на четверть оборота так, чтобы овал оказался с правой стороны. Используйте диск еще раз, чтобы сделать еще один небольшой круг ближе к левой части ящика.

Щели будут расположены в крайней левой части ящика. Вырежьте небольшой прямоугольник в стенке коробки на высоте, отмеченной кружком, который вы сделали с помощью диска. Прямоугольник должен иметь ширину около 1 см и высоту примерно 4 см.

Осторожно разверните упаковку лезвий от безопасной бритвы и поставьте два лезвия над прямоугольным отверстием так, чтобы их острые края почти соприкасались друг с другом. Закрепите лезвия скотчем (рис. 6).

Открыв ящик, разместите в нем диск поблизости к щели. Прикрепите его скотчем к задней стенке коробки так, чтобы его рабочая сторона была обращена кверху (рис. 7).

Закройте коробку, обеспечьте ее светонепроницаемость с помощью черной бумаги или алюминиевой фольги (рис. 8).

Вставьте бумажную трубку (рис. 9). Алюминиевая лента или фольга сделают уплотнение светонепроницаемым. Чтобы убедиться, что угол, под которым в коробку вставлена смотровая труба, подобран правильно, направьте входную щель на источник света. Посмотрите через бумажную трубку и подрегулируйте угол ее наклона, чтобы увидеть полный спектр — от красного до фиолетового (рис. 10). Вот и все, спектроскоп готов.

Направьте щели на источник света, например, на обычную лампочку накаливания. Прибор покажет простой спектр, неяркие линии.

Это потому, что свет исходит от горячего тела (вольфрамовая нить в лампочке).

Горячий газ неон в лампе дневного света состоит из нескольких цветов, но они расположены в основном в красных и оранжевых частях спектра.

Красный свет светоизлучающих диодов имеет непрерывный спектр, поскольку в них нет горячего газа (рис. 11). Зеленый свет светоизлучающих диодов и выглядит зеленым. Однако есть источники, которые излучают в желто-зеленой части спектра, а также дают некоторое количество оранжевых и красных линий (рис. 12).

Свет белого светоизлучающего диода на самом деле имеет примесь голубого и так называемого фосфорического. Диод работает по аналогии с флуоресцентной лампочкой, где синий свет возбуждает люминофоры, чтобы вызвать белое свечение. Поэтому спектр здесь широк.

Краткое описание документа:

Самостоятельная работа "Спектроскоп. Шкала электромагнитных волн" состоит из двух этапов.

В первом (обязательном) рекомендовано изучить схемы устройств, пояснить как они работают (спектроскоп и спектрограф), определить их конструктивные отличия.

Во второй части работы подробно рассказано о методике сборки наглядного пособия своими руками из подручных средств.