光源光谱论文

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1、光源光谱专题论文专业姓名学号摘要：很多光源发出的光是山多种不同颜色（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”•气体院子的发光机理是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冇关，所以对物质发光光谱的研究将冇助于我们认识发光物质的微观性质。另外，不同元素的院子有着H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

2、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、三棱镜及塑远镜构成了最早的棱镜光谱仪、光栅光谱仪。本专题主要研究色散元件棱镜和光栅的色散性质，并利用小型棱镜摄谱仪和光栅光谱仪进行光谱测量。关键词：棱镜光谱，光栅光谱，分光计，三棱镜，小型棱镜读谱仪，光栅光谱仪背景：光源物理学上指能发出一定波长范I韦I的电磁波（包括可见光与紫外线、红外线、X光线筹不可见光）的物体。通常指能发出可见光的发光体。凡物体H身能发光者，称做光源，又称发光体，如太阳、恒星、灯以及燃烧着的物质等都是。但像月亮表面、桌面等依靠它们反射外來光才能使人们看到它们,这样的反射

3、物体不能称为光源。在我们的FI常生活屮离不开可见光的光源，可见光以及不可见光的光源还被广泛地应川到工农业，医学和国防现代化等方而。光谱（specttum）光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。光谱中最大的一部分可见光谱是电磁波谱中人眼可见的一部分，在这个波长范围内的电磁辐射被称作町见光。光谱并没有包含人类大脑视觉所能区别的所有颜色，譬如褐色和粉红色。气体原了发光来源于电了在原了内部能级间的跃迁。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已知发光物质的微

4、观性质。另外，不同元索的原子有着H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。论述理论及实验方法：1）棱镜光谱与光栅光谱1•利用棱镜色散，测最低压汞灯至少5条主要谱线的最小偏向如2.用钠灯测泄光栅的光栅常数3.测定汞灯各条谱线的波长2）小型棱镜摄谱仪测氢原子光谱1.读（摄）普仪的调整及使用2.利用摄谱方式测最红灯备谱线的波长3.利用读谱方式测量氢灯各谱线的波长3）光栅光谱仪测光谱1.光栅光谱仪的调节和使用2.测量钠灯光谱进行波长偏移修」E3•测最钠灯、红灯两种光源光谱

5、结论：1）光栅衍射法测量汞光谱根据已知的钠黄灯波长589.30nm,光栅方程dsin（

6、）=kX,计算出光栅常数，根据光栅光谱测量数值，让算汞灯各谱线波氏，汞绿光波长为550.65nm,汞紫光波长为435.01nm.2）小型棱镜摄谱仪测氢原子光谱用氨应灯光谱作为比较图，通过线性内插法计算出氢灯红光波长为654.978nm,氮灯蓝光波长为47.271nmo3）光栅光谱仪测光谱1・记录光栅光谱仪的工作参数起始400nm终ll:600nm工作范围最大值1500模式能量间隔0.02工作状态负高压7增益3采集次数50次2.用坐标纸画出两种光源的能最一波长关系曲线扩展制作

7、全息光栅马赫一曾德F涉仪法：基木物理原理:只要调节光路屮的一面分光镜的方位和，就可以改变透射光和反射光的夹角,从而改变干涉条纹的间距。优点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验效果不错，易于学生操作。缺点：这种方法对光路的精确度要求不高，实验可能不够精确。实验原理图：（-）制作全息光栅1.打开He-Ne激光发射器，利用白屏使激光束平行于水平面。2•调节发散镜和激光发射器的距离使激光发散。2.调节凸透镜和发散镜的距离使Z等于凸透镜的焦距，得到平行光。4•调节2面半反半透镜和2而全反镜的位置和高度,使它们摆成一个平行四边形（如图5）。5•调节半反半透镜和全反镜上的

8、微调旋钮，使得到的2个光斑等高，且间距为4-6cm06.测出实验中光路的光程差（在实验中我们测得的光路的光程差△l".5cm）（二）拍摄全息光栅1.挡住激光束，把干片放在架了上，让激光束照射在干片上1・2秒，扌当住激光束，把干片取下带到暗房中。2•把干片泡在显影液中大约10秒钟，取出，用清水冲洗，在泡在定影液中约5分钟。取出，冲洗后晾干。1.用激光束检验冲洗好的干片，若能看见零级、一级的光斑，说明此干片可以用于测定光栅常数。（三）测定所制光栅的光栅常数不足与建议（关于内容、方法方面）：实验仪器有些老化，导致测量时出现一些谋差。建议实验室定期检杳一下仪器，这样可

9、以更顺利地完成实验。小结：这次实验选择