KWALIFIKACJA MEP2 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 18.
Na rysunku przedstawiono schemat przyrządu optycznego o nazwie
Ilustracja przedstawia schemat przyrządu optycznego, który jest spektroskopem.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Schemat pokazuje układ kolimator–pryzmat–luneta, typowy dla spektroskopu pryzmatycznego:
kolimator ze szczeliną tworzy wiązkę równoległą, pryzmat rozszczepia światło (dyspersja), a luneta umożliwia obserwację widma. Dodatkowy tubus do rzutowania skali także jest cechą spektroskopu.

Pełne wyjaśnienie:

Na rysunku rozpoznajemy spektroskop pryzmatyczny, ponieważ widać kompletny, charakterystyczny tor optyczny służący do analizy widmowej światła.

Dlaczego to spektroskop?

  • Kolimator (tubus ze szczeliną i soczewką) zamienia światło ze źródła w wiązkę prawie równoległą. To konieczne, aby rozdział barw był czytelny.
  • Centralnym elementem jest pryzmat dyspersyjny, który załamuje promienie w sposób zależny od długości fali, czyli wykonuje dyspersję i tworzy widmo.
  • Za pryzmatem znajduje się luneta obserwacyjna, która umożliwia obserwację obrazu widma w dogodnym powiększeniu i ostrości.
  • Obecność dodatkowego tubusu skali (osobny tor z własnym źródłem światła, którego promienie po odbiciu od ścianki pryzmatu trafiają do lunety) odpowiada rozwiązaniom stosowanym w spektroskopach typu Kirchhoffa–Bunsena, gdzie skala nakłada się na widmo dla odczytu położenia linii.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?

  • Dioptromierz służy do pomiaru mocy optycznej soczewek. Jego konstrukcja opiera się na układzie obserwacyjnym/kolimacyjnym do odczytu mocy, ale nie ma centralnego pryzmatu dyspersyjnego rozszczepiającego światło na widmo.
  • Niwelator to przyrząd geodezyjny do wyznaczania różnic wysokości. Zawiera lunetę i kompensator/libellę, lecz nie zawiera układu dyspersyjnego ani toru tworzenia widma.
  • Teodolit to instrument geodezyjny do pomiaru kątów. Ma lunetę i układy odczytu kątów (limby), ale brak w nim kolimatora ze szczeliną, pryzmatu dyspersyjnego oraz idei obserwacji widma.

Najpewniejszą cechą rozpoznawczą na schemacie jest więc pryzmat dyspersyjny oraz układ kolimator–pryzmat–luneta, jednoznacznie wskazujące na spektroskop.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Spektroskop pryzmatyczny to przyrząd do analizy widmowej światła. Rozdziela promieniowanie na barwy składowe dzięki pryzmatowi (dyspersja), a obserwator widzi w lunecie widmo z liniami lub pasmami. Umożliwia np. identyfikację pierwiastków po charakterystycznych liniach.
Typowy zestaw to: kolimator (szczelina + soczewka) tworzący wiązkę równoległą, pryzmat dyspersyjny rozszczepiający światło oraz luneta obserwacyjna ustawiana na ostrość, aby wyraźnie widzieć linie widmowe. Często występuje też tor skali.
Szczelina ogranicza źródło do wąskiego obiektu, dzięki czemu po przejściu przez soczewkę kolimatora powstaje dobrze zdefiniowana wiązka i ostre obrazy linii widmowych. Zbyt szeroka szczelina pogarsza rozdzielczość, a zbyt wąska zmniejsza jasność obserwowanego widma.
Dyspersja to zależność współczynnika załamania od długości fali. W pryzmacie powoduje ona, że różne barwy (długości fali) ulegają różnemu odchyleniu. Skutkiem jest rozdzielenie światła na widmo, które można obserwować i porównywać, np. analizując położenie linii.
Kluczowa jest obecność elementu dyspersyjnego (zwykle pryzmatu) oraz toru: kolimator → pryzmat → luneta. Dioptromierz służy do pomiaru mocy soczewek i nie tworzy widma; jego schemat nie zawiera pryzmatu rozszczepiającego światło na składowe barwne.
Teodolit i niwelator to instrumenty geodezyjne z lunetą do celowania oraz układami pomiaru kątów lub różnic wysokości. Spektroskop jest przyrządem analizy promieniowania: ma kolimator ze szczeliną i pryzmat (lub siatkę) do rozdziału barw. Funkcja i tor optyczny są zupełnie inne.
W niektórych konstrukcjach (np. szkolnych/laboratoryjnych) stosuje się osobny tor optyczny, który rzutuje obraz skali do pola widzenia lunety. Dzięki temu skala nakłada się na widmo i ułatwia odczyt położenia linii widmowych oraz porównania między pomiarami bez zmiany ustawień układu.
W praktyce może służyć do kontroli jakości elementów dyspersyjnych (np. pryzmatów), sprawdzenia poprawności montażu i osiowania toru optycznego, a także do oceny charakterystyki źródeł światła w stanowiskach pomiarowych. To pomaga wykrywać błędy ustawienia i zanieczyszczenia optyki.
Luneta pełni rolę układu obserwacyjnego: zbiera promienie po dyspersji i tworzy wygodny do obserwacji obraz widma, zwykle z możliwością nastawy ostrości. Bez lunety widmo byłoby trudniejsze do oglądania i mniej czytelne, zwłaszcza przy wąskiej szczelinie i słabym źródle.
Najczęstsze pomyłki wynikają z patrzenia tylko na "lunetę" i automatycznego wyboru teodolitu/niwelatora albo z mylenia nazw przyrządów optycznych. Warto szukać elementu rozdzielającego widmo (pryzmat) oraz szczeliny kolimatora. Te dwa elementy są najbardziej diagnostyczne dla spektroskopu.
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dodatkowy tubus do rzutowania skali także jest cechą spektroskopu.

Źródła:

  • Wikipedia (PL): "Spektroskop" – opis przyrządu i zastosowania, https://pl.wikipedia.org/wiki/Spektroskop (dostęp: 2026-02-18)
  • Wikipedia (PL): "Spektroskopia" – podstawy analizy widmowej i rola dyspersji, https://pl.wikipedia.org/wiki/Spektroskopia (dostęp: 2026-02-18)
  • Encyclopaedia Britannica: "Spectroscope" – ogólna definicja i zasada działania, https://www.britannica.com/technology/spectroscope (dostęp: 2026-02-18)

Materiały:

  • Podręczniki/rozdziały z optyki geometrycznej: kolimacja, lunety, pryzmaty
  • Materiały dydaktyczne o spektroskopii i budowie spektroskopu pryzmatycznego
  • Instrukcje obsługi (DTR) prostych spektroskopów szkolnych/laboratoryjnych

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego