单色仪的定标和光谱测量实验报告

实 验 报 告 评分：

11 系 09 级 学号 PB09210340 姓名 张宇鹏 日期 2011-04-09

光栅单色仪的定标和光谱测量实验

实验目的：

（1）：了解光栅单色仪的结构以及工作原理并熟练掌握其使用方法； （2）：掌握调节光路准直的基本方法和技巧，利用钠灯等标准光源对单色仪进行定标； （3）：测量红宝石、稀土化合物的吸收和发射光谱，加深对物质发光光谱特性的了解。 （4）：测量滤波片和溶液的吸收曲线，掌握测量其吸收曲线或透射曲线的原理和 方法。 实验简介：

单色仪（monochromator）是指从一束电磁辐射中分离出波长范围极窄单色光的仪器。按照色散元件的不同可分为两大类：以棱镜为色散元件的棱镜单色仪和以光栅为色散元件的光栅单色仪。单色仪的构思萌芽可以追述到1666年，牛顿在研究三棱镜时发现将太阳光通过三棱镜时被分解成七色光的彩色光光谱，牛顿首先将此分解现象称为色散。1814年夫琅和费设计了包括狭缝、棱镜和视窗的光学系统并研究发现了太阳光谱中的吸收谱线（夫琅和费谱线）。棱镜的色散起

实验报告

陈杨PB05210097 物理二班实验题目:光栅单色仪的调整和使用实验目的:

1. 了解光栅单色仪的原理结构和使用方法。

2. 通过测量钨灯，钠灯和汞灯的光谱了解单色仪的特点。实验内容：

单色仪中等效会聚透镜的焦距f=500mm 光栅的面积64 64mm 2 光栅的刻划密度为1200 线/mm 1.钨灯发出的光波长与光强的关系

(1) 光电倍增管加-450V 的高压

480612560

490667614

500737653

510780672

520831679

530873663

540915628

550943579

(3) 透过率的规律：由原始数据可得下图

(4) 下表为相应波长的滤光片透过率

(5)相关分析:

可以看出，滤光片的透过率随入射光的波长变化而变化。波长位

于中间时，透过率比较大，本次实验中约为75% ；本次实验中，波长介于500nm 和550nm 之间时透过率随波长增大明显减小。

可以用薄膜干涉来解释：这里认为膜的折射率大于其两侧介质

(空气)的折射率，对膜的两个表面的反射光来说，是有半波损失的

此两束相干光若干涉相消，则可以增大透射光线的强度。光程差

2nh=m λ时干涉相消（m= ±1，±2，?）。对膜而言，折射率和厚度都是一定的，所以干涉级数和波长

北京科技大学实验报告

单色仪

实验目的：

(1)了解单色仪的结构原理，学会使用平面光栅单色仪。

(2)测量平面光栅单色仪的分辨本领。

(3)利用单色仪测量干涉滤光片的光谱透射率曲线。

实验仪器：

平面光栅单色仪、汞灯、钨灯、聚光灯、测试仪、光电倍增管、干涉滤光片等。

实验原理：

1.平面光栅单色仪的结构原理

光学系统主要由以下三部分组成：

（1）入射准直部分由入射狭缝S

1和抛物凹面镜M

1

组成，用以产生

适用于光栅衍射的平行光束。

（2）色散系统平面光栅G构成色散系统，达到分光以后产生各种波长单色光的要求。

（3）出射聚焦系统由抛物凹面反射镜M

1、平面反射镜M

2

和狭缝S

2

组成。由光栅色散系统产生的单色光经由M

1和M

2

反射作用后会聚至出射狭

缝S

2

，产生窄光束的单色光。

2. 单色仪主机电路

仪器主机内主要是步进电动机信号发生器电路，用来控制步进电动机的转动。

3.光电倍增管及测光仪

广电倍增管是把微弱的输入光转换成电子，并使电子数获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射出的光电子数发生相应的变化，由于各倍增极因子基本保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化。

4.滤光片

滤光片对不同波长的投射能力不一样。当波长为λ，光强I

(λ)的单色

光垂入射在滤光片上时，透过滤光片的

不同单色仪的探究

摘要：

本文综合介绍了不同种类的单色仪以及各自的原理，并且对棱镜单色仪和光栅单色仪的优缺点进行了一些比较，最后对单色仪的现状进行了一些阐述，对单色仪中存在的一些问题进行了简单归纳。

关键词：棱镜单色仪，光栅单色仪，单色仪比较

1666年，牛顿在研究三棱镜时发现太阳光通过三棱镜后被分解成了七色光。1814年，夫琅禾费设计了一套包括棱镜、狭缝和视窗的光学系统并观察了太阳光谱中的吸收谱线。1860年，克希霍夫和本生为研究金属光谱而设计了较完善的现代光谱仪，标志着光谱学的诞生。如今光谱分析已经是现在研究物理光学的主要分析手段，在科研和生产等方面发挥着极大的作用。在光谱分析中，无论是对于荧光光谱，还是穿透吸收光谱，还是拉曼光谱的研究，获得单色光是不可缺少的手段。除了单色光源外、颜色玻璃和干涉滤光片外，单色仪也是一种获得单色光的途径。

单色仪是一种通过色散、衍射等方法将紫外、可见和红外的光谱区里的复合光分解成不同波长的单色光。按照不同的分类标准，单色仪可以分为很多种。常用的单色仪分为光栅单色仪和棱镜单色仪。光栅单色仪按光束入射方式可分为正入射、掠入射和投射单色仪；按光学系统分布可分为罗兰圆和非罗兰圆；按衍射光栅面型可分为平面、球面和环面

光栅光谱仪实验报告

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

?

光栅光谱仪的使用

学号201５21282２学生姓名张家梁

专业名称应用物理学(通信基础科学) 所在系（院）理学院

2017 年 3 月１４日

光栅光谱仪的使用

张家梁

1 实验目的

１.?了解光栅光谱仪的工作原理。

2．?学会使用光栅光谱仪。

2实验原理

１．光栅光谱仪

光栅光谱仪结构如图所示。光栅光谱仪的色散元件为闪耀光栅。入射狭缝和出射狭缝分别在两个球面镜的焦平面上,因此入射狭缝的光经过球面镜后成为平行光入射到光栅上，衍射光经后球面镜后聚焦在出射狭缝上。光栅可在步进电机控制下旋转,从而改变入射角度和终聚焦到出射狭缝处光线的波长。控制入射光源的波长范围,确保衍射光无级次重叠,可通过控制光栅的角度唯一确定出射光的波长。

光谱仪的光探测器可以有光电管、光电倍增管、硅光电管、热释电器件和ＣCCD等多种,经过光栅衍射后,到达出射狭缝的光强一般都比较弱，因此本仪器采用光电倍增管和C ＣＤ来接收出射光。

２．光探测器

光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器,它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成,并且通过高

《长度和密度的测量》实验报告单

姓名： 学号： 实验时间：

一. 长度的测量 实验目的：(1)知道测量的意义。知道长度和体积的单位及其常用单位。 ⑵熟悉刻度尺上的刻度和测量范围。

(3)学会正确使用刻度尺，学会记录长度测量的结果，学会选择不同的测量仪器 或方法去测量各种物体的长度。

实验内容：

1. 测量书本的长度。

《科学》书本的长度 = ___________ cm;书本的宽度 = _____________ c m ； 书本

的高度 = ____________ cm ； 一张纸的厚度 = ___________ cm 。

2. 测量曲线的长度。

上面曲线的长度= cm 。

二、 质量的测量。

实验目的：学会使用托盘天平的方法。能用托盘天平称量指定物品的质量。 实验内容：

测量以下物品的质量：

烧杯的质量 = ____________ g ;自带的笔的质量 = ____________ g ;橡胶塞的质 量= ____________ g o

三、 容积的测量。

实验目的：理解什么是容积。学会容积的测量方法。能用量筒测量指定容器的容 积。

实验内容：

测量下列容器的容积：

小烧杯的容积 =____________ mL ; 锥形瓶的容积 = __________ 四、

第３第１３卷，０期　　　　　　　　　　　　光谱学与光谱分析

年２０１３１０月　　　　　　　　　　　　ＳｅｃｔｒｏｓｃｏｎｄＳｅｃｔｒａｌＡｎａｌｓｉｓｐｐｙａｐｙＶｏｌ．３３，Ｎｏ．１０，２７８３２７８６ｐｐ

，Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１３　

光纤收发的空气差分吸收光谱测量方法研究

魏永杰１，耿晓娟１，陈　博１，刘翠翠１，陈文亮２

１．河北工业大学机械工程学院，天津　３００１３０２．天津同阳科技发展有限公司，天津　３００４５７

摘　要　环境污染气体监测是防治大气污染的前提条件。污染气体的监测方法中，光谱分析方法具有原理可见光谱范围的特征吸收和结构简单、响应速度快、精度高等优点。差分吸收光谱法利用气体分子在紫外来测量其浓度含量，是环境气体监测领域的典型光谱分析方法。根据差分吸收光谱的测量原理，提出光纤收发一体测量结构，将该结构应用于空气质量监测中。氙灯光源经耦合透镜耦合后进入入射光纤，经望远镜系统准直后出射，经过被测气体之后，由位于被测气体另一端的角锥棱镜反射后沿原路返回，再次经过望远系统汇聚，携带被测气体的信息经出射光纤传入光谱仪。根据该方法研制了样机，采用ＳＯＮＯ２，２标准气体对样机进行标定，并应用样机对大气中的污染气体进行现场监测。实验结果表明，该方法

成绩

评定

教师

签名

###学院近代物理实验

实验报告

实验项目：钠原子光谱 实验地点： 班 级： 姓 名： 座 号：

实验时间： 年 月 日

一、实验目的：

本实验通过对钠原子光谱的观察、拍摄与分析，加深对碱金属原子的外层电子与原子实相互作用以及自旋与轨道运动相互作用的了解，在分析光谱线系和测量波长的基础上，计算钠原子的价电子在不同轨道运动时的量子缺，绘制钠原子的部分能级图．

实验预习部分

二、实验仪器设备：

1．用一般的玻璃棱镜摄谱仪，可拍摄到可见光区的谱线；石英棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪则可拍摄到紫外、可见、红外光区的全部谱线．

2．哈特曼光栏（见图 1.3.1）是摄谱仪的重要附件，利用光栏的A部分可以改变摄谱仪的狭缝高度；还可以利用哈特曼光栏B部分的三个小孔和固定底片盒, 并排拍摄铁谱和钠谱，以便测定钠谱线的波长．

3．利用光谱投影仪或比长仪和铁光谱标准图对比，可以辨认及测量出钠原子光谱各线系

班级：食品质安1202班 姓名：季瑶

学号：3120906040

dingqingzhi@ujs.edu.cn

苯甲酸的红外吸收光谱图的测定

一、实验目的

1、掌握红外光谱分析法的基本原理。

2、掌握傅立叶红外光谱仪的结构和操作方法。 3、掌握基本且常用的KBr压片制样技术。

4、 通过实验巩固对常见有机化合物基团特征吸收峰的记忆。

二 、仪器及试剂

1、仪器：Nexus 670型傅里叶变换红外光谱仪；BS 124S电子分析天平 2、试剂：苯甲酸样品（分析纯）；KBr（光谱纯）。

三、实验原理

苯甲酸为无色，无味片状晶体。熔点122.13℃，沸点249℃，相对密度1.2659。苯甲酸是重要的酸型食品防腐剂。在酸性条件下，对霉菌、酵母和细菌均有抑制作用，但对产酸菌作用较弱。在食品工业用塑料桶装浓缩果蔬汁，最大使用量不得超过2.0g/kg；在果酱(不包括罐头)、果汁(味)型饮料、酱油、食醋中最大使用量1.0g/kg；在软糖、葡萄酒、果酒中最大使用量0.8g/kg；在低盐酱菜、酱类、蜜饯，最大使用量0.5g/kg；在碳酸饮料中最大使用量0.2g/kg。由于苯甲酸微溶于水，使用时可用少量乙醇使其溶解。

红外吸

电子测量调研报告

题 目： 电子测量技术发展与仪器 姓 名： 学 院： 信息科学技术学院 专 业： 班 级： 学 号：

2013年 6月16日

1

电子测量技术发展与仪器

摘要：:科学技术的不断发展促进了电子测量技术的快速发展,同样地电子测量技术的发展也推动了测量仪器的不断更新。本文介绍了电子测量技术的发展状况,并论述了电子测量仪器发展的过去与现状。最后，探讨了电子测量技术与仪器的发展趋势。

关键词：发展、测量、仪器、趋势

一、电子测量技术的发展

现代化科学技术和现代化大生产中那些要求精密和准确测量的内容通常都是运用了电子测量的方法来实现的。电子测量主要应用于电专业的测量,例如电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电专业的测量。例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量转换为电量进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:

(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。

(2)信号的特性及所受干扰