線スペクトルの原理について

質問

「19Cに、水素ガスの放電により発光した光の波長が測定され、バルマー系列を初めとしてライマン系列、パッシェン系列が発見された」

というところで疑問に思ったことがあります。

高校の教科書には、プリズムにより分光した光が描く、細く黒い縦線の線スペクトルの写真があり、それぞれの場所が●●Å・・・と記されていたのですが、実際にどのようにして光は線スペクトルに視覚化され、それぞれ数値化されるのでしょうか？

現在では、何か簡単な測定機器が存在していると思われますが、当時の方法、そして原理はどうだったのかを特に知りたく思ってます（また、それは現在とは違うのでしょうか？）

何かご存知の方いらしたら、ご回答よろしくお願いします。

回答No.2

noname#11476 · ベストアンサー

昔から水銀の基線で分光器を校正しています。
今でもそのやり方は変わりません。（極短波長や赤外の長波長は異なります）

要するに波長のわかっている光源で校正すると言うことです。分光器は分散とどこかの一つの波長がわかれば校正できます。（つまり最低２つの基線を測定すればわかる）
プリズムでもグレーティングでも計算通りの位置に現れますから。

水銀ランプの基線から波長は、たとえば干渉させて波長を求めることが出来ます。

>実際にどのようにして光は線スペクトルに視覚化され
分光器であればそのようになりますが、仕組みがわからないと言うことでしょうか？
基本的にはスリットを通った光をレンズや凹面鏡で平行にしてプリズムに入射し、屈折して分光された光をもう一度レンズや凹面鏡で集光すると、角度の違いを位置の違いとして取り出せます。
完全な単色光であれば、スリットの像が集光位置に結像します。

お礼

ご回答ありがとうございます！

詳しく説明してくださったお陰で、大体のイメージがわきました(*´∀｀)ゞ

これで、入試問題にこの話が出ても苛立たずにすむようになりました（笑）

回答No.1

kan3

既に判明している波長で校正された分光感度計で出来ます。
大学の物理学実験のレベルの簡易な装置（おもちゃ）で十分測定できます。
この程度なら木工加工で自作も可能でしょう。
基本は現在でも同じです。

お礼

ご回答ありがとうございます！

大学レベルではおもちゃ程度の「分光感度計」が、高校では教科書にすら載っていない上、実験もしませんから・・・

まずは、器具について自分で調べてみようと思います。