CONSTANTE DE UNA RED DE DIFRACCION

1. Objetivo: 1.1 Determinar la constante de una red de difraccin 2. Equipo, instrumentos y materiales:2.1 Un tubo espectral de mercurio.2.2 Dos sostenedores de metal de tubo espectral.2.3 Una cubierta de tubo espectral.2.4 Un sostenedor circular de objeto, 5x5 cm.2.5 Una red de difraccin 600/mm.2.6 Una fuente de alto voltaje, 0 10 kv.2.7 Dos soportes aisladores.2.8 Una base tipo trpode.2.9 Una base tipo barril.2.10 Una varilla cuadrada de soporte de pasar, l = 40 cm.2.11 Tres nueces de ngulo recto.2.12 Una varilla tubular de pie2.13 Una pantalla (regla graduada, l = 100 cm.)2.14 Dos cursores.2.15 Una cinta mtrica, l = 2 m.3. Base Terica:Si un haz de luz de longitud de onda , incide sobre una red de constante k, se difracta. Se presentan picos de intensidad cuando el ngulo de difraccin , cumple la siguiente condicin:

n = k sen n = 0, 1, 2, 1

la fuente de luz produce un espectro de lneas de color sobre la pantalla graduada en centmetros (regla).Para la difraccin de orden n, se utiliza la relacin (2) que se deduce de la geometra de la figura 1.

Fig. 1: Ubicacin y alineacin de los instrumentos. [RV]

n = k 2 Con los ejemplos dados en la Tabla 1, se ha obtenido el valor promedio de la constante de la red k, con las tres mediciones hechas para las tres diferentes longitudes de onda del mercurio

k = 1,671 m

Tabla 1: Longitudes de onda del espectro del Hg y su respectiva constante de red k Color (nm)2 l (mm) k (m)

Amarillo Verde Azul 578,0 546,1 434,8 330 311 2441,6801,6721,661

4. Montaje y Procedimiento: Fig. 2: Ubicacin e instalacin de los instrumentos y materiales del equipo. [RV]

4.1. Montaje 4.1.1 Coloque y ajuste la varilla cuadrada de 40 cm., en la base trpode.4.1.2 En la varilla cuadrada de 40 cm., coloque y ajuste las tres nueces de ngulo recto, como se observa en la figura 2.4.1.3 En la nuez de ngulo recto central, coloque y ajuste la pantalla (regla graduada).4.1.4 En las nueces de ngulo recto de los extremos, coloque y ajuste los soportes aisladores.4.1.5 En los extremos de los soportes aisladores, coloque y ajuste los dos sostenedores-conectores metlicos, donde se coloca los tubos espectrales.4.1.6 Tome con mucho cuidado el tubo espectral de mercurio y colquele la cubierta negra. Con ayuda de un colaborador coloque el tubo espectral en los extremos de los sostenedores-conectores metlicos, asegurndose que estn en contacto las partes metlicas del tubo espectral.4.1.7 Coloque los cursores (color naranja), sobre la pantalla graduada (regla).4.1.8 Introducir los contactos de los dos cordones, en los orificios de los sostenedores metlicos y los otros extremos en la fuente de alto voltaje, como se observa en la figura 2.4.1.9 Coloque y ajuste la varilla tubular en la base barril, y en el orificio superior de la varilla tubular coloque y ajuste el sostenedor circular de objeto.4.1.10 En este sostenedor circular coloque la red de difraccin con sus lneas paralelas al tubo espectral. La red debe estar adelante y a la misma altura del tubo espectral, la pantalla graduada debe estar atrs del tubo espectral y centrado en el cero de la regla.4.1.11 La red debe estar alineada con el tubo espectral y a una distancia aproximada de 60 o 70 cm.4.2. Procedimiento4.2.1 Establezca la suficiente oscuridad dentro del laboratorio para poder realizar el experimento. Mueva el botn izquierdo de la fuente lentamente, observando el tubo espectral hasta que consiga tener una descarga continua dentro de este y lo suficientemente luminosa. 4.2.2 En la Tabla 2, 3 y 4, coloque las lecturas de las mediciones que realiza, utilice una pequea linterna para que pueda ver las medidas. 4.2.3 Dibuje una figura semejante al de la figura 1, donde podr anotar algunas de las medidas que realice. 4.2.4 Debe observar el espectro de lneas tanto a la derecha como a la izquierda del cero de la regla graduada (pantalla).4.2.5 Al hacer esto y tomar las mediciones con ayuda de un colaborador. , observe el espectro con un solo ojo, solo mueva el globo ocular hacia la derecha e izquierda leyendo sobre la pantalla, para tener un observador fijo5. Resultados5.1. Datos Tabla 2: Lnea amarilla N0 1 2 3 4 5Promedio

(nm)

2 l (mm)

d (cm)

K(m)

Tabla 3: Lnea verde N0 1 2 3 4 5Promedio

(nm)

2 l (mm)

d (cm)

K(m)

Tabla 4: Lnea azul N0 1 2 3 4 5Promedio

(nm)

2 l (mm)

d (cm)

K(m)

5.2 Grficos Haga un grfico de: l = f (), con los datos de las Tabla, 2l = f (), con los datos de las Tabla, 3l = f (), con los datos de las Tabla, 46. Evaluacin: 6.1 De qu manera se puede definir un espectro de lneas?6.2 De qu estn compuestas las lneas que observa?6.3 De qu manera interviene la red de difraccin en el espectro observado?6.4 Qu interpretacin puede sacar de clculo de la pendiente de los grficos?6.5 Calcule el valor promedio de la constante de la red y el error estndar de la media.