光柵光譜儀試驗(yàn)報(bào)告

課程編號(hào) 得分教師簽名批改日期深圳大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（二）實(shí)驗(yàn)名稱： 光柵光譜儀 學(xué)院： 指導(dǎo)教^2 報(bào)告人：組號(hào)：學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：年月日提交時(shí)間： 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光柵光譜儀的工作原理；.學(xué)會(huì)使用光柵光譜儀。二、實(shí)驗(yàn)原理光柵光譜儀光柵光譜儀結(jié)構(gòu)如圖所示。光柵光譜儀的色散元件為閃耀光柵。入射狹縫和出射狹縫分別在兩個(gè)球面鏡的焦平面上，因此入射狹縫的光經(jīng)過(guò)球面鏡后成為平行光入射到光柵上，衍射光經(jīng)后球面鏡后聚焦在出射狹縫上。光柵可在步進(jìn)電機(jī)控制下旋轉(zhuǎn)，從而改變?nèi)肷浣嵌群徒K聚焦到出射狹縫處光線的波長(zhǎng)?？刂迫肷涔庠吹牟ㄩL(zhǎng)范圍，確保衍射光無(wú)級(jí)次重疊，可通過(guò)控制光柵的角度唯一確定出射光的波長(zhǎng)。光譜儀的光探測(cè)器可以有光電管、光電倍增管、硅光電管、熱釋電器件和CCCD等多種，經(jīng)過(guò)光柵衍射后，到達(dá)出射狹縫的光強(qiáng)一般都比較弱，因此本儀器采用光電倍增管和CCD來(lái)接收出射光。無(wú)掰批捕性結(jié)構(gòu)＜D＞無(wú)掰批捕性結(jié)構(gòu)＜D＞及電界控制棺firstorderspectrallinesQuickStart9:ScantheSpectrumScanslowlyandgrrtinuou51yinonedirectionfirstord^rspectralUne?centralrayCzeroilhordfir")firstorderspectrallinesQuickStart9:ScantheSpectrumScanslowlyandgrrtinuou51yinonedirectionfirstord^rspectralUne?centralrayCzeroilhordfir")色散一光柵dsin3-kZk=05±l5±2.?.k（第幾級(jí)條紋）光柵,N條紋數(shù)（光柵常數(shù)）

三、實(shí)驗(yàn)儀器：3,1*1、光學(xué)系統(tǒng)尢懵儀光學(xué)系統(tǒng)，如圖162所示：4道唯光鏡、工越物鏡、」還轉(zhuǎn)鏡、G平面衍射光柚、國(guó)人射狹量、通過(guò)旋轉(zhuǎn)時(shí)》選擇出射狹縫&或其從而選擇接收署件類型，出射&狹舞為則為光電倍增管或硫化鉛、鋁酸鋰、IGS等接收器件；出射狹縫為S$則為CCD接受器件.入射狹縫、出射狹黑均為直排縫，寬度范圍惘■如的連續(xù)可謂,光源發(fā)出的光束迸入入射狹縫3.M位于反射式準(zhǔn)光鏡」睡的焦面上.通過(guò)Si射入的光束經(jīng)」還反射成平行光束投向平面光橋G上，衍射后的平行光束經(jīng)物鏡,將成像在國(guó)上，或經(jīng)物鏡胚和此平面成像在的上口光源系統(tǒng)為儀器提供丁作光源，可選笊燈、鋁燈、鈉燈、汞燈等各種光源，3.12、電子系統(tǒng)|電工系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號(hào)放大系統(tǒng)、￡0轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和光源系統(tǒng)等部分組成-電源系統(tǒng)為儀器提供所需的工作電壓」接^系統(tǒng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；信號(hào)放大器系統(tǒng)包括前置放大器和放大器兩個(gè)部分；4力轉(zhuǎn)換系虢將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信！以便計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，3.1,3”軟件系統(tǒng)WDW系列多功能光柵光譜儀的控制和光譜數(shù)據(jù)處理操作均由F算機(jī)來(lái)完成一軟件系統(tǒng)主要功能有：儀器系統(tǒng)復(fù)位、光譜掃描、各種動(dòng)作控制、測(cè)量參數(shù)設(shè)置、光譜聚集、光譜數(shù)據(jù)文件管理、光譜數(shù)據(jù)的針箕等.WDS系列多功能義柵光譜儀器系統(tǒng)操作軟件根據(jù)型司不同和接收儀器不的同配有PMT操作系統(tǒng)和匚CD操作系統(tǒng).每一系統(tǒng)均可采用快捷鍵和下拉菜單來(lái)進(jìn)行儀器操作，操作說(shuō)日日mi四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：.實(shí)驗(yàn)設(shè)置將汞燈下端銅柱對(duì)準(zhǔn)入射狹縫下的銅柱保證高度一致。將出射狹縫調(diào)節(jié)至0.1mm,將入射狹縫調(diào)節(jié)致0.4mm。確保電控箱的負(fù)高壓旋鈕逆時(shí)針旋至最小值。注意：如果接收系統(tǒng)為光電倍增管，貝L一定不要在光電倍增管加有電源和高壓的情況下，暴露于自然光或任何強(qiáng)光下，否則將使倍增管壽命減小、靈敏度降低，甚至損壞倍增管。2、開機(jī)與系統(tǒng)復(fù)位確認(rèn)光譜儀已經(jīng)正確連接并打開電源。執(zhí)行光柵光譜儀的操作程序。若光出現(xiàn)圖1畫面，請(qǐng)檢查電控箱電源開關(guān)與USB接線，確認(rèn)開關(guān)打開接線正常后，單擊“確定”按鈕，出現(xiàn)圖2畫面，提示進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位。根據(jù)提示，按“確定”按鈕，即進(jìn)入儀器系統(tǒng)復(fù)位。等待約5-7分鐘樂(lè)部提成沒(méi)有檢側(cè)到光譜儀.請(qǐng)檢查“光譜儀的電振開關(guān)是否打■開"光盾儀與計(jì)彈機(jī)的連接電嵬是否連接好沒(méi)有檢側(cè)到光譜儀.請(qǐng)檢查“光譜儀的電振開關(guān)是否打■開"光盾儀與計(jì)彈機(jī)的連接電嵬是否連接好確認(rèn)以上步驟完成后按，弱定，按鈕雌I 取消光譜儀已推備就緒.7) 按■偶定"按鈕進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位按“取捎”按粗返回I珅定I 取消3.1將負(fù)高壓調(diào)節(jié)至240左右，點(diǎn)擊光譜掃描。4O4-"nm54&lnrn3.1將負(fù)高壓調(diào)節(jié)至240左右，點(diǎn)擊光譜掃描。4O4-"nm54&lnrn577-unm579.口nm掃描完成后，點(diǎn)擊峰值檢索,在對(duì)話框中輸入系統(tǒng)值與實(shí)際波長(zhǎng)值的差值，點(diǎn)擊確定即可。參數(shù)調(diào)節(jié)：0.1nm，波長(zhǎng)400~600nm，增益調(diào)至3系統(tǒng)操作-波長(zhǎng)校正4、鎢燈譜線測(cè)量將鴇燈放置在入射狹縫處，將負(fù)高壓調(diào)節(jié)至240~260左右，點(diǎn)擊光譜掃描。掃描完成后，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理，點(diǎn)擊檢索數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)列表，然后右鍵復(fù)制所有數(shù)據(jù)（指讀當(dāng)前圖譜文件所有的強(qiáng)度數(shù)據(jù)檢索并將結(jié)果顯示出來(lái)），導(dǎo)入至￡*1中。保存文件后裝入玻璃片，然后重復(fù)4.1和4.2步驟。參數(shù)調(diào)節(jié)：1nm，波長(zhǎng)200~660nm，增益調(diào)至25、退出系統(tǒng)與關(guān)機(jī)當(dāng)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)束后，將入射狹縫調(diào)節(jié)至0.1mm左右，將電控箱的負(fù)高壓旋鈕逆時(shí)針旋至最小值。點(diǎn)擊菜單欄中“文件'退出系統(tǒng)"，按照提示關(guān)閉電源退出儀器操作系統(tǒng)。

五、數(shù)據(jù)記錄:這是部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄:口L1'511序號(hào)波長(zhǎng)測(cè)量值序號(hào)波長(zhǎng)測(cè)量值020033Q20017120133120117220232220217320332320318420432420410520532520518620633620617720732720717820B32820817920932q2091710210321021018112113211211171221232122121813213321321317142143214214171521532152151716216321G2161817217321721718182103218218171921932192191720220322022017212213121221172222231222221723223312322317242243124224172522531252251726226312622617272273127227172822S312S220172922931292291730230313023017■—1i■―?'-'i-1ru..a-nLJ-H----1--i---iTF六、數(shù)據(jù)處理以下為數(shù)據(jù)處理后的折線圖（X軸為波長(zhǎng)，Y軸為測(cè)量值）

無(wú)毛玻璃的測(cè)量值有毛玻璃的測(cè)量值無(wú)毛玻璃的測(cè)量值有毛玻璃的測(cè)量值D1(? 2003DD400 5006W7000 1DD200 300 4005DD6W7000 100 200 300 400 500 600 700用七、結(jié)果陳述:相比于標(biāo)準(zhǔn)值的圖像，我的圖像有著明顯誤差但是趨勢(shì)大致類似八、實(shí)驗(yàn)總結(jié)與思考題實(shí)驗(yàn)總結(jié)：了解了光柵光譜儀的使用，及時(shí)完成這次實(shí)驗(yàn)，增加Excel的數(shù)據(jù)處理能力思考題：.查找相關(guān)資料，闡述光譜定性分析的基本原理，說(shuō)明光譜定性分析的過(guò)程。光譜定性分析的基本原理：通過(guò)光譜的研究，人們可以得到原子、分子等的能級(jí)結(jié)構(gòu)、電子的組態(tài)、分子的幾何形狀、化學(xué)鍵的性質(zhì)、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等多方面物質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息。與此同時(shí)，光譜學(xué)方法應(yīng)用在獲取物質(zhì)組成方面的信息，為化學(xué)分析提供了多種重要的定性與定量的分析方法。光譜分析一般可依據(jù)物質(zhì)與光的相互作用產(chǎn)生的光譜的特征來(lái)定，不同光譜特征有很大差異。原子光譜由于屬于線光譜，每種原子都有其獨(dú)特的C譜，猶如人們的“指紋”一樣各不相同。它們按一定規(guī)律形成若干光譜線系，原光譜線系的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)是緊密相聯(lián)的，是研究：原子結(jié)構(gòu)的重要依據(jù)。每一種元素都有它特有的標(biāo)識(shí)譜線，把某種物質(zhì)所生成的明線光譜和已知元素的標(biāo)識(shí)譜線行比較就可以知道這些物質(zhì)是由哪些元素組成的。因此，可直接依據(jù)其特征譜線波長(zhǎng)來(lái)定性，如原子發(fā)射光譜即可依據(jù)某元素的特征波長(zhǎng)判斷是否為該元素，對(duì)于子吸收光譜由于通常是單元素分析，且光源即為待測(cè)元素?zé)?，因此，一般不采用子吸?光譜來(lái)定性。而分子光譜屬于連續(xù)光譜，一般根據(jù)其光譜 [ 的形狀以及某些征峰來(lái)定性，但由于分子光譜的形狀除了 \ 與物質(zhì)的分子本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，還受其它-多個(gè)因素的影響， \.二