文档介绍：浅析汞灯的光谱光源光谱
实验报告
The final edition was revised on December 14th, 2020.
浅析汞灯的光谱
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摘要：我们实验室浅析汞灯的光谱光源光谱
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浅析汞灯的光谱
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摘要：我们实验室中常用的是高压汞灯，汞光低压汞光光谱和高压汞光光谱略 有不同，本文重点介绍了低压汞灯和高压汞灯的几点区别。
关键词：低压汞灯 高压汞灯光源光谱 实验小结 正文:
很多光源发出的光是由多种不同颜色（波长）的光组成的。通过仪器我们 可以将这些不同波长的光分开，形成“光谱”。气体原子的发光机理来源于电子 在原子内部能级间的跃迁，固体发光还和固体的能带结构有关，所以对物质发 光光谱的研究将有助于我们认识发光物质的微观性质。不同元素的原子有着自 己特有的光谱特征，通过对光谱研究也可以帮助我们分析物质的组成成分。现 代光谱分析技术是物理、化学、材料学、天文学、考古学等研究中不可缺少的 手段。
最早的光谱分光（色散）原件是三棱镜。1666年牛顿用三棱镜得知太阳的 白光光谱是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫依次排列的光带组成的。光栅是另 一种常用色散原件。1859年吉尔霍夫用平行光管、三棱镜及望远镜构成了最早 的棱镜光谱仪、光栅光谱仪。
从波动学的观点来看，光是一种电磁波。电磁波可以按其频率或波长排列成波 谱，我们通常所说的光是指复色光，是由很多种波长不同的单色光组成的，它 包含了从短波 射线到长波无线电波的一个广大的范围。人眼可以感受到的光 （通常称可见光）只占其中很窄的一个谱带，通常认为波长（在真空中）,或者 等价的表示为频率。在可见光范围内，随着波长从小到大，所引起的视觉颜色 也逐渐从紫色转变到红色。一般我们研究的光学波段，除可见光外，还包括波 长小于紫光的紫外线和波长大于红光的红外线，其波长范围大致从 1nm ~1mm 。
在第一个实验“棱镜光谱和光栅光谱”的测量中，我们测量低压汞灯的光 谱。我们可以看到视野中观察到的依次为淡紫色，明紫色，绿色，黄色，黄色 的条纹。通过测量和查阅相关资料知道，标准波长分别为：
, ,,,。在第三个实验 “光栅光谱仪测量光谱”中，我们看到汞光的可见光分布也是这五个波长。在书 中所给出的数据中，低压汞灯产生的波长有一个，无论是在分光计中还是在光 栅光谱测量仪中都没有观察到这条谱线。我们使用的汞灯并非低压汞灯而是高 压汞灯。
通过查阅资料得知：
实验室用的最多的气体放电光源是高压汞灯，它是重要的紫外光源。它在 紫外、可见和红外都有辐射。即其光谱成分中包括长波紫外线、中波紫外线、 可见光谱及近红外光谱。
高压汞灯的功率从几十直至上万瓦，应用很广。对于照明用的高压汞灯，
主要是增强可见光区4根汞线的强度（404nm、436nm、546nm和577—
579nm）。其总辐射能量中约有37%是可见光，其中一半以上集中在这4根汞的 特征谱线上。故高压汞灯是光学实验及光谱分析比较理想的标准光源。由于高 压汞灯有紫外辐射，因此不仅可用高压汞灯来照明，还