光源光譜論文

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1、光源光譜專(zhuān)題論文專(zhuān)業(yè)姓名學(xué)號(hào)摘要：很多光源發(fā)出的光是山多種不同顏色（波長(zhǎng)）的光組成的。通過(guò)儀器我們可以將這些不同波長(zhǎng)的光分開(kāi)，形成“光譜”?氣體院子的發(fā)光機(jī)理是來(lái)源于電子在原子內(nèi)部能級(jí)間的躍遷，固體發(fā)光還和固體的能帶結(jié)構(gòu)冇關(guān)，所以對(duì)物質(zhì)發(fā)光光譜的研究將冇助于我們認(rèn)識(shí)發(fā)光物質(zhì)的微觀性質(zhì)。另外，不同元素的院子有著H己特有的光譜特征，通過(guò)對(duì)光譜研究也可以幫助我們分析物質(zhì)的組成成分?，F(xiàn)代光譜分析技術(shù)是物理、化學(xué)、材料學(xué)、天文學(xué)、考古學(xué)等研究中不可缺少的手段。最早的光譜分光（色散）原件是三棱鏡。1666年牛頓用三棱鏡得知太陽(yáng)的白光光譜是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫依次排

2、列的光帶組成的。光柵是另一種常用色散原件。1859年吉爾霍夫用平行光管、三棱鏡及塑遠(yuǎn)鏡構(gòu)成了最早的棱鏡光譜儀、光柵光譜儀。本專(zhuān)題主要研究色散元件棱鏡和光柵的色散性質(zhì)，并利用小型棱鏡攝譜儀和光柵光譜儀進(jìn)行光譜測(cè)量。關(guān)鍵詞：棱鏡光譜，光柵光譜，分光計(jì)，三棱鏡，小型棱鏡讀譜儀，光柵光譜儀背景：光源物理學(xué)上指能發(fā)出一定波長(zhǎng)范I韋I的電磁波（包括可見(jiàn)光與紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)、X光線(xiàn)籌不可見(jiàn)光）的物體。通常指能發(fā)出可見(jiàn)光的發(fā)光體。凡物體H身能發(fā)光者，稱(chēng)做光源，又稱(chēng)發(fā)光體，如太陽(yáng)、恒星、燈以及燃燒著的物質(zhì)等都是。但像月亮表面、桌面等依靠它們反射外來(lái)光才能使人們看到它們,這樣的反射

3、物體不能稱(chēng)為光源。在我們的FI常生活屮離不開(kāi)可見(jiàn)光的光源，可見(jiàn)光以及不可見(jiàn)光的光源還被廣泛地應(yīng)川到工農(nóng)業(yè)，醫(yī)學(xué)和國(guó)防現(xiàn)代化等方而。光譜（specttum）光譜是復(fù)色光經(jīng)過(guò)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開(kāi)的單色光按波長(zhǎng)（或頻率）大小而依次排列的圖案，全稱(chēng)為光學(xué)頻譜。光譜中最大的一部分可見(jiàn)光譜是電磁波譜中人眼可見(jiàn)的一部分，在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱(chēng)作町見(jiàn)光。光譜并沒(méi)有包含人類(lèi)大腦視覺(jué)所能區(qū)別的所有顏色，譬如褐色和粉紅色。氣體原了發(fā)光來(lái)源于電了在原了內(nèi)部能級(jí)間的躍遷。固體發(fā)光還和固體的能帶結(jié)構(gòu)有關(guān)。所以對(duì)物質(zhì)發(fā)光光譜的研究將有助于我們認(rèn)識(shí)已知發(fā)光物質(zhì)的微

4、觀性質(zhì)。另外，不同元索的原子有著H己特有的光譜特征，通過(guò)對(duì)光譜研究也可以幫助我們分析物質(zhì)的組成成分。現(xiàn)代光譜技術(shù)是物理、化學(xué)、材料學(xué)、天文學(xué)、考古學(xué)等研究中不可缺少的手段。論述理論及實(shí)驗(yàn)方法：1）棱鏡光譜與光柵光譜1?利用棱鏡色散，測(cè)最低壓汞燈至少5條主要譜線(xiàn)的最小偏向如2.用鈉燈測(cè)泄光柵的光柵常數(shù)3.測(cè)定汞燈各條譜線(xiàn)的波長(zhǎng)2）小型棱鏡攝譜儀測(cè)氫原子光譜1.讀（攝）普儀的調(diào)整及使用2.利用攝譜方式測(cè)最紅燈備譜線(xiàn)的波長(zhǎng)3.利用讀譜方式測(cè)量氫燈各譜線(xiàn)的波長(zhǎng)3）光柵光譜儀測(cè)光譜1.光柵光譜儀的調(diào)節(jié)和使用2.測(cè)量鈉燈光譜進(jìn)行波長(zhǎng)偏移修」E3?測(cè)最鈉燈、紅燈兩種光源光譜

5、結(jié)論：1）光柵衍射法測(cè)量汞光譜根據(jù)已知的鈉黃燈波長(zhǎng)589.30nm,光柵方程dsin（

6、）=kX,計(jì)算出光柵常數(shù)，根據(jù)光柵光譜測(cè)量數(shù)值，讓算汞燈各譜線(xiàn)波氏，汞綠光波長(zhǎng)為550.65nm,汞紫光波長(zhǎng)為435.01nm.2）小型棱鏡攝譜儀測(cè)氫原子光譜用氨應(yīng)燈光譜作為比較圖，通過(guò)線(xiàn)性?xún)?nèi)插法計(jì)算出氫燈紅光波長(zhǎng)為654.978nm,氮燈藍(lán)光波長(zhǎng)為47.271nmo3）光柵光譜儀測(cè)光譜1?記錄光柵光譜儀的工作參數(shù)起始400nm終ll:600nm工作范圍最大值1500模式能量間隔0.02工作狀態(tài)負(fù)高壓7增益3采集次數(shù)50次2.用坐標(biāo)紙畫(huà)出兩種光源的能最一波長(zhǎng)關(guān)系曲線(xiàn)擴(kuò)展制作

7、全息光柵馬赫一曾德F涉儀法：基木物理原理:只要調(diào)節(jié)光路屮的一面分光鏡的方位和，就可以改變透射光和反射光的夾角,從而改變干涉條紋的間距。優(yōu)點(diǎn)：這種方法對(duì)光路的精確度要求不高，實(shí)驗(yàn)效果不錯(cuò)，易于學(xué)生操作。缺點(diǎn)：這種方法對(duì)光路的精確度要求不高，實(shí)驗(yàn)可能不夠精確。實(shí)驗(yàn)原理圖：（-）制作全息光柵1.打開(kāi)He-Ne激光發(fā)射器，利用白屏使激光束平行于水平面。2?調(diào)節(jié)發(fā)散鏡和激光發(fā)射器的距離使激光發(fā)散。2.調(diào)節(jié)凸透鏡和發(fā)散鏡的距離使Z等于凸透鏡的焦距，得到平行光。4?調(diào)節(jié)2面半反半透鏡和2而全反鏡的位置和高度,使它們擺成一個(gè)平行四邊形（如圖5）。5?調(diào)節(jié)半反半透鏡和全反鏡上的

8、微調(diào)旋鈕，使得到的2個(gè)光斑等高，且間距為4-6cm06.測(cè)出實(shí)驗(yàn)中光路的光程差（在實(shí)驗(yàn)中我們測(cè)得的光路的光程差△l".5cm）（二）拍攝全息光柵1.擋住激光束，把干片放在架了上，讓激光束照射在干片上1?2秒，扌當(dāng)住激光束，把干片取下帶到暗房中。2?把干片泡在顯影液中大約10秒鐘，取出，用清水沖洗，在泡在定影液中約5分鐘。取出，沖洗后晾干。1.用激光束檢驗(yàn)沖洗好的干片，若能看見(jiàn)零級(jí)、一級(jí)的光斑，說(shuō)明此干片可以用于測(cè)定光柵常數(shù)。（三）測(cè)定所制光柵的光柵常數(shù)不足與建議（關(guān)于內(nèi)容、方法方面）：實(shí)驗(yàn)儀器有些老化，導(dǎo)致測(cè)量時(shí)出現(xiàn)一些謀差。建議實(shí)驗(yàn)室定期檢杳一下儀器，這樣可

9、以更順利地完成實(shí)驗(yàn)。小結(jié)：這次實(shí)驗(yàn)選擇