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fisica:strumenti:spettroscopio

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LAB2GO Scienza

Spettroscopio

Descrizione

Lo spettroscopio è uno strumento usato in chimica e fisica per l'osservazione e l'analisi della radiazione elettromagnetica emessa da una sorgente. Esso può essere a prisma, se utilizza un prisma ottico, o a reticolo, se viene usato un reticolo di diffrazione. Gli spettroscopi a prisma furono usati nel secolo scorso, prima dell'avvento del reticolo di diffrazione, ideato da Norbert e perfezionato dall'americano Rowland. Furono spesso usati strumenti con un “treno” di prismi in serie, anche sei od otto, per aumentare la dispersione spettrale che risulta essere piuttosto limitata con un solo prisma. Gli elementi di uno spettroscopio tipo sono essenzialmente quattro: l'elemento dispersivo (prisma o reticolo), la fenditura, l’ottica collimatrice, l’ottica della camera o di osservazione. A questi quattro elementi fondamentali deve aggiungersi il box contenente il reticolo o il prisma, col sistema meccanico di movimentazione dell'elemento che disperde o diffrange, ovvero quello che consente il basculamento dello stesso sul proprio asse.

Immagine da Lab2Go
Immagine da Lab2Go

Oltre allo spettroscopio a prisma ritratto in foto e descritto sopra, ci sono: Lo spettroscopio a reticolo di diffrazione in foto sotto; lo spettroscopio portatile, versione più piccola di quello a prisma e lo spettroscopio tascabile.

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Lo spettroscopio a reticolo di diffrazione scompone la luce secondo le lunghezze d'onda visibili ad occhio umano (400mn/800mn). In particolare, nell'ottica, si occupa della dispersione della luce. Come mostrato nella figura qui accanto, il nostro strumento è costituito da una lastra di cartone sulla cui superficie è incisa una scala graduata, costituita da una serie di linee parallele, uguali ed equidistanti, a distanze confrontabili con la lunghezza d'onda della luce. Si nota che sono riportate anche diverse lunghezze d'onda specifiche di alcuni elementi. Lo spettroscopio viene usato per separare i colori della luce, ciò è possibile grazie allo sfruttamento della sua natura ondulatoria. La proprietà fondamentale dei reticoli è che l'angolo di deviazione di tutti i fasci rifratti dipenda dalla lunghezza d'onda della luce incidente, conseguenza di ciò è che un fascio di luce policromatica viene separato nelle varie lunghezze d'onda che lo compongono. Per la prima volta lo spettroscopio a reticolo di diffrazione fu costruito attorno al 1785 da David Rittenhouse, Rittenhouse legò dei capelli attorno ad una coppia di viti con una filettatura molto ravvicinata.

Esperienze possibili

Esperienze possibiliDescrizione
Esperimento di Young (G. Bruno)Esperimento della doppia fenditura di Young
Diffrazione di un sale 1) Bruciando una soluzione salina metterla davanti alla fenditura. 2) Osservare dal reticolo in quale parte della scala graduata si trova l'onda di oscilazione. 3) Leggendo il numero sulla scala si può capire che elemento si è usato per l'esperimento.
Misura del passo di un reticolo di diffrezioneConoscendo la lunghezza d'onda di due onde elettromagnetiche di lunghezza simile è possibile, misurando gli spostamenti, calcolarne il passo.
Misura dell'indice di rifrazione del vetroLegge di Cauchy
Calibrazione dello spettrometroCon la calibrazione si può effettuare rigorosamente l'approssimazione dei raggi paralleli incidenti sul reticolo. Per eseguire tale calibrazione bisogna mettere a fuoco il cannocchiale davanti al collimatore dal quale proviene la sorgente luminosa.
Misura della lunghezza d'onda delle righe dello spettroMisurazione degli spostamenti angolari delle righe dello spettro della lampada a mercurio, il modo da poter ricavare la lunghezza d'onda della riga invertendo la condizione di massimo.

Sitografia

Link Descrizione
Wikipedia Descrizione Spettroscopio
Digilander Spettroscopio a reticolo
Wikipedia Reticolo di diffrazione
Lab2GoDescrizione reticolo (wiki)
Lab2Go Immagine di Spettroscopio a reticolo di diffrazione
fisica/strumenti/spettroscopio.txt · Ultima modifica: 2021/12/18 22:42 da qcadmin