WGD-8型光栅光谱仪 (2).doc

WGD-8/8A型多功能光栅光谱使用
目的要求
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1.了解光谱仪的结构原理，掌握定标光谱仪的方法；
2.测定氢光谱的巴尔末线系的波长，验算里德伯常数；
3.了解谱线自动测量方法；
实验仪器
WGD-8/8A型多功能光栅光谱仪、汞灯、氢灯及电源
实验原理
1.光谱仪基本结构
本实验使用的WGD-8A型多功能光栅光谱仪，属于反射式光栅光谱仪，光路见图1。
图1光学原理图M1反射镜、M2准光镜、M3物镜、G平面衍射光栅
S1入射狭缝、S2光电倍增管接收、S3CCD接收
WGD－8/8A型组合式多功能光栅光谱仪，由光栅单色仪，接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集单元，计算机组成。
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2mm连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S1，S1位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上，衍射后的平行光束经物镜M3成象在S2上或S3上。
2.单色仪的标定
标定单色仪的方法是：用一些波长已知、谱线宽度较窄的光源照射在单色仪的入射狭缝S1上，用计算机进行扫描。在可见光波段，汞灯、钠灯、氢灯、氦灯等均可作为波长已知的光源，本实验选用低压汞灯。表1给出常用的高压汞灯、低压汞灯在可见光波段的主要谱线。
表1
颜色λ/mm相对强度颜色λ/mm相对强度红708.19
Δ690.75
Δ671.65极弱
强
弱绿536.51
535.41弱
弱橙Δ623.44
Δ612.33
Δ607.26强度相近青Δ496.03
Δ491.60√弱
强黄588.95
587.20
585.94
Δ579.07√
Δ576.96√弱
弱
弱
强
强蓝435.84√
434.75
433.92强
弱
弱紫410.84
Δ407.78√
Δ404.66√弱
次强
强绿567.59
Δ546.07√弱
强紫外498.40
390.64
389.39几乎看不见实验内容
1.标定单色仪
1.1首先点亮汞灯，使光直接照射在光谱仪的入射狭缝上，接通光谱仪的电源后再启动计算机软件。进入光谱仪控制程序后，先对光谱仪进行初始化。
1.2初始化完成后，将扫描范围设置成350nm—750nm，工作模式设置位能量，负高压为3，增益为2，点击扫描键，开始扫描。
1.3扫描完成后，使用自动寻峰功能，自动检出扫描曲线的光谱，用汞灯的已知光谱校准光谱仪扫描曲线的波长读数，求出波长的偏差，使用自动用波长修正功能对光谱仪的波长进行修正。
2.测量氢光谱
2.1点亮氢灯，并使氢灯的出光口尽可能的靠近光谱仪的入射狭缝。将扫描范围设置为400nm—700nm，选择扫描
2.2扫描完成后，使用自动寻峰功能，自动检出扫描曲线的光谱。记录巴尔末线系的前４条谱线的波长。
2.3在坐标纸上以ni-2作横轴，波数作纵轴画出直线，求得其斜率即为（-R），并和里德伯常数1.09737×105㎝-1比较，求出相对误差。
附表：Hg灯谱线
波长（nm）365366.3404.7435.8546.1577.0579.1读数（nm）H灯谱线
谱线HδHγHβHα读数（nm）思考问题
对单色仪进行标定目的是什么？试总结制作单色仪校准的关键。
标定单色仪时，未把读数显微镜的竖丝对准出射狭缝S2的正中，对测量有什么影响？
从单色仪出射狭缝S2射出的光是真正的“单色光”吗？当的S2宽度不变时，从S2射出来的红色光与紫色光所包含的波长范围是否相同？
如何测定一滤色片（颜色玻璃）的透光率曲线？