光栅光谱仪狭缝宽度对谱线图样影响的研究

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1、光栅光谱仪狭缝宽度对谱线图样影响的研究【摘要】通过对光栅光谱仪入射狭缝宽度的调节，观察屏幕上谱线，分析波长的分布，研究入射狭缝宽度对谱线图样的影响。分析了入射狭缝与谱线图样Z间的关系，表明谱线图样中峰的数暈和光的种类数跟入射狭缝宽度成正比关系，这对波长的精确测定有着很人的影响。【关键词】入射狭缝；谱线图样；光栅光谱仪；分辨率GratingSpectrometerStudyonInfluenceofSlitWidthforLineDrawingsAbstract：Byadjustingthewidthoftheentranceslitofgratingspectrometer,observe

2、theSpedtrumlineonthescreen,analysethedistributionofthewavelengthandstudyhowthewidthoftheentranceslitinfluencetheSpectrumlinedrawing.ByanalyzingtherelationshipbetweentheentranceslitandtheSpectrumlinedrawingfindingthatthequantityoftheMiddlePeakoftheSpectrumlinedrawingisinproportiontothewidthoftheent

3、ranceslit.Thishasmuchtodowiththeaccuratemeasurementofthewavelength..Keywords：entranceslit,Spectrumlinedrawing,gratingspectrometer,distinguishability引言光栅光谱仪是一种将复杂的光分解为光谱线的科学仪器。可以用來分辨颜色、测量溶液的浓度、测量光波波长、膜厚测量等。这在科研、生产、质检等领域有着很大的作用。仪器的分辨率对实验数据的测址有着很人的影响，光栅光谱仪的内在参数和仪器的精密程度在很大程度上都无法改变，为了以后同学们能够更好地使用光栅光谱仪进

4、行其他各种实验，我进行了“入射狭缝对光谱图像的影响”的实验。该实验是通过改变入射狭缝的宽度来观察光谱图样的变化，以实现入射狭缝对光栅光谱仪分辨率的影响。而仪器说明入射狭缝在0.200mm适合光波波长的测量，我在此基础上以0.050mm为间隔对入射狭缝进行宽度调节，研究谱线图样变化的。1入射狭缝的宽度对光谱图样的影响理论分析⑴入射狭缝和岀射狭缝均为直狭缝，宽度为0〜2mm连续可调。光源发出的光束进入入射狭缝S】，Si位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S］射入的光束经M?反射成平行光束投射到平而光栅G上，光栅的刻线每mm为1200条，形成的衍射平行光束经物镜M3成像在S?上。而G可以由电动机驱

5、动而转动，这就形成了对光谱的扫描。最后光电倍增管记录光的相应波长，使我们能够从光谱屮读出相应的波长。如图1所示当光进入Si吋，狭缝越细,进入的光就越细，当到狭缝到一定宽度时，入射光也口J以被近似认为一条光线进入狭缝，这条光线经反射后被S2接收并通过光电倍增管记录到光谱屮。但光强也会随着狭缝宽度的减小而减小，让光电倍增管很难检测到光的能量，光谱图样也会不明显。当入射狭缝$增人的时候，光从$进入，光线从不同角度进入，同时进去的光线增加，光强也增加了。1.1入射狭缝宽度对谱线图样的影响⑵如图2所示，无论是什么光都能够从狭缝通过到S2,但由于狭缝的的大小会影响入射光的数量和能量，同时部分拥冇高能量

6、的杂光也冇很大的机会进入光栅光谱仪，影响谱线图样屮高峰光的数量，使杂光的存在影响被测光的波长测定。如图2所示，不管是什么光，都会在最后聚集在S3屮，而且狭缝宽度的增加使进入狭缝的光产生干涉现象，被测光所在位査的波长段的波之间的波长差会增加。N工2ZDS2图2光栅光谱仪内部放大的光线的走向1.2入射狭缝宽度对光种类的影响⑶当狭缝宽度增大的吋候，进入的光束宽度也会增加，同时光的数量和能虽:也会增加。同时光谱中高能量光线的数量也会随Z增加，杂光能量也会同时会增加。它们也会显示在光谱图样上，影响光线波长的正常测定。如图3所示，光线的进入量会增加，最后的显示会出现朵光的谱线数量可能多于被测光线。而被

7、测光线会因为干涉等因素的影响被相对削弱了。当入射狭缝到一定的宽度到达值时，光强就会趋于稳定，峰值数量也会趋于稳定。WWGDF也雰功龍光柵:ttifi仪一倍增甘当茄注长无II

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