物理实验光谱测量与光谱分析.ppt

文档介绍：物理实验光谱测量与光谱分析
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特征光谱：每一种元素在发光或吸光时都有其各自所特有的光谱线—特征谱线。所以，光谱是人们认识了解物质成份的重要手段，在已知的元素中有近1/5都是通过光谱分析来发现的。
光谱仪：用于进行光谱测量和物质光谱分析的装置。其主要作用：；，绘制光谱图。
光栅作用：光栅具有分光色散作用（同级光谱中不同的波长对应不同的衍射角），通过光栅可以把光谱中的不同波长分解开来。所以它是光栅光谱仪的核心组成部分。
光谱分析与光谱仪
二、实验原理
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如图所示，处于能级E1的原子吸收能量跃迁到高能态E2时,将向下跃迁并发出相应能级差的光子：
原子发光
所以，测出元素的某一波长，根据其对应的能级差就可以算出普朗克常数h.
透射率
光通过任何物质时都会被不同程度地吸收。定义单色光透过一定厚度的物质时的百分透射率为：
其中I0 和I分别是光从该物质的入射和出射光强。
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光栅光谱仪（单色仪）分光原理
由狭缝S1入射的复色光，经M2变成复色平行光照射到光栅G上，经光栅色散后，不同波长的平行光束以不同的衍射角出射。通过旋转光栅G改变角度，就可使某一波长的光经M3聚焦在出射狭缝S2或S3上，再由S2后面的电光探测器记录该波的波长、光强度等信息，并将数据输入电脑处理。通过S3则可直接观察光谱线。
计算机
光栅
物镜
入射光
旋转镜
光电
倍增管
入射光
衍射光
转台
光栅
之间的关系为：
式中，d 和k 分别是光栅常数和衍射级次。
对同一单色仪， 为确定值。
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三、实验仪器
WGD-3型组合式多功能光栅光谱仪
计算机
汞灯、溴钨灯、滤光片
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四、实验内容
测量汞灯光谱，根据测得波长计算普朗克常数。
以溴钨灯为光源，扫描绿色滤光片的透射率曲线，并测算透射率曲线能量半峰值对应的光谱宽度。
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五、实验操作指导
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光入射狭缝
光电倍增管
光谱仪电源
注意：请不要动这三颗狭缝螺丝，已调好。
溴钨灯
溴钨灯电源
汞灯
汞灯电源
光谱仪
光栅光谱仪及待测光源
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滤光片插入口
光入射狭缝
滤光片插入口
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电压调至500V
一、打开光谱仪和汞灯电源，光谱仪负高压调至500V；
二、开电脑，打开WGD-3光谱仪软件；
汞灯放置于此
测量汞灯光谱图步骤
汞灯预热几分钟
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