分光计2011
分光计的原理
分光计的原理分光计是一种用于测量物质吸收、透射或发射光的仪器，它是利用光的波长和强度来进行分析和测量的重要工具。
分光计的原理基于光的色散和光与物质相互作用的特性，通过对样品吸收、透射或发射光的特性进行测量，从而得到样品的化学或物理性质信息。
首先，分光计利用光的色散原理来实现波长的选择和分离。
光源发出的白光经过分光镜或光栅，被分解成不同波长的光，形成光谱。
这些波长的光经过样品后，被检测器测量其强度，从而得到样品对不同波长光的吸收、透射或发射特性。
其次，分光计利用光与物质相互作用的特性来进行测量。
当样品吸收光时，它会吸收特定波长的光，而透射或发射其他波长的光。
这种吸收、透射或发射光的特性与样品的化学成分、浓度、物理状态等密切相关。
通过测量样品对不同波长光的吸收、透射或发射特性，可以得到样品的化学或物理性质信息，如浓度、反应速率、光谱特征等。
最后，分光计利用检测器来测量样品对光的吸收、透射或发射特性。
检测器通常是光电探测器，它可以将光信号转换成电信号，再经过放大和处理，最终得到样品对不同波长光的吸收、透射或发射强度。
这些信号经过分析和处理，可以得到样品的光谱特征，进而得到样品的化学或物理性质信息。
综上所述，分光计的原理是基于光的色散和光与物质相互作用的特性，利用波长选择和分离、光与样品相互作用、检测器测量等步骤，来实现对样品的分析和测量。
分光计在化学、生物、环境、材料等领域都有广泛的应用，是一种重要的分析仪器。
通过深入理解分光计的原理，可以更好地应用和操作分光计，从而得到准确、可靠的实验结果，为科学研究和工程实践提供有力支持。
分光计的调节和使用
分光计的调节和使用一. 实验目的1. 了解分光汁的结构，学习正确调节和使用分光计的方法。
2. 用分光计测定三棱镜的顶角。
二. 实验仪器分光计、平面反射镜、三棱镜、汞灯等。
三.实验原理分光计是一种能精确测量角度的光学仪器。
用它可以测定光线偏转角度，如反射角、折射角、衍射角等等，而不少光学量（如光波波长、折射率、光栅常数等）可通过测量相关角度来确定。
了解分光计的结构，正确调节分光计，对减小测量误差、提高测量精度是十分重要的。
1. 分光计的结构分光计主要由平行光管、望远镜、载物台和读数装置四部分组成，其结构如图（3-8-1）所示。
平行光管用来发射平行光，望远镜用来接收平行光，载物台用来放置三棱镜、平面镜、光栅等物体，读数装置用来测量角度。
分光计上有许多调节螺丝，它们的代号、名称和功能见下表:代号名称功能1平行光管光轴水平调节螺丝调节平行光管光轴的水平方位（水平面上方位调节）2平行光管光轴高低调节螺丝调节平行光管光轴的倾斜度（铅直面上方位调节）3狭缝宽度调节手轮调节狭缝宽度（0.02～2.00mm）4狭缝装置固定螺丝松开时，调平行光；调好后锁紧，以固定狭缝装置5载物台调平螺丝（3只）台面水平调节（本实验中，用来调平面镜和三棱镜折射面平行于中心轴。
）6载物台固定螺丝松开时，载物台可单独转动、升降，锁紧后，使载物台与游标盘固联7叉丝套筒固定螺丝松开时，叉丝套筒可自由伸缩、转动（物镜调焦）；调好后锁紧，以固定叉丝套筒8目镜调焦轮目镜调焦用（调节8，可使视场中叉丝清晰）9望远镜光轴高低调节螺丝调节望远镜光轴的倾斜度（铅直面上方位调节）10望远镜光轴水平调节螺丝（在图后侧）调节望远镜光轴的水平方位（水平面上方位调节）11望远镜微调螺丝（在图后侧）在锁紧13后，调11可使望远镜绕中心轴微动12刻度盘与望远镜固联螺丝松开l2，两者可相对转动；锁紧12，两者固联，才能一起转动13望远镜止动螺丝（在图后侧）松开13，可用手大幅度转动望远镜；锁紧13，微调螺丝11才起作用14游标盘微调螺丝锁紧l5后，调l4可使游标盘作小幅度转动15游标盘止动螺丝松开15，游标盘能单独作大幅度转动；锁紧15，微调螺丝14才起作用分光计的读数装置由刻度盘和游标盘两部分组成。
分光计的原理及应用
分光计的原理及应用1. 分光计的原理分光计是一种用于测量光线的波长和光线强度的仪器。
它基于光的双重性质，即光既可以是波动也可以是粒子性质，通过分光仪的光路设计和光学元件，将可见光的波长范围进行分离和测量。
1.1 光的波长分离分光计使用的主要光学元件是棱镜或光栅。
当入射光通过棱镜或光栅时，光根据不同的波长发生折射或者衍射，从而分离成各个不同波长的光，并且按照波长大小在检测器上形成连续的光谱。
1.2 光强度的测量分光计使用的光敏探测器可以测量每个波长处的光强度。
光敏探测器通常是光电二极管或者光电倍增管。
当分光仪分离出不同波长的光，探测器会将各个波长处的光强度转换为电信号输出，通过电路放大和处理，最终可以得到波长和光强度的数据。
2. 分光计的应用分光计在各个领域都有着广泛的应用，以下是几个主要的应用领域：2.1 化学分析分光计在化学分析中有着重要作用。
它可以用于测量物质的吸收光谱，从而确定物质的化学组成和浓度。
分光计可以通过比较样品与标准品的光谱，来确定样品中特定物质的含量。
2.2 光谱学研究分光计在光谱学研究中是不可或缺的工具。
科学家可以利用分光计测量和分析各种材料的光谱，从而了解材料的结构、性质和反应过程。
分光计可以用于红外光谱、紫外-可见光谱、拉曼光谱等的测量和研究。
2.3 生物医学领域在生物医学领域，分光计被广泛应用于蛋白质、核酸和药物的研究。
通过测量这些生物分子的光谱，可以研究它们的结构、功能和相互作用。
分光计还可以用于医学诊断，例如检测血液中的各种物质、药物浓度等。
2.4 材料科学分光计在材料科学中发挥着重要的作用。
通过测量材料的光谱，可以研究材料的电子结构、能带和能隙等特性。
分光计可以用于检测材料的纯度、掺杂和缺陷等信息，对于材料的研发和性能优化具有重要意义。
2.5 环境监测分光计在环境监测中有着广泛应用。
它可以用于测量大气污染物、水质污染物和土壤中的有害物质等。
通过测量这些物质的光谱，可以对环境污染物的种类和浓度进行检测和分析。
大学物理实验-分光计的调节
4. 分光计调节步骤
三、调节步骤 ① 目测粗调： ② 调节载物台下的三个倾斜调节螺钉，使载物台面大致水平， 调节望远镜及平行光管的俯仰调节螺钉，使望远镜和平行光管 光轴大致垂直于仪器中心轴，松开望远镜止动螺钉，转动望远 镜，使望远镜光轴与平行光管光轴大致在同一直线上； ③ 自准直望远镜调节； ④ 望远镜光轴调节（难点）； ⑤ 平行光管及其光轴调节。
2011-9-1 分光计的调节 -7-
图4.自准直望远镜结构
6.1 望远镜光轴调节-原理
双面反射镜 A面 望远镜 A面反射像 A面反射像 B面反射像 B面反射像
B面
载物台
绿十字 图5 望远镜光轴载反射镜
图6 望远镜光轴倾斜
若望远镜光轴垂直仪器主轴，则A、B反射像 A面反射像 均位于分划板上水平叉丝所在高度，如图5所示。 若载物台倾斜(即反射面倾斜)，则A、B面反 射像关于上水平叉丝对称，如图6所示，此时应调 节载物台倾斜调节螺钉。
B面反射像 图7 载物台倾斜
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若望远镜光轴倾斜，则A、B面反射像位于同 一高度，如图7所示，此时应调节望远镜倾斜调节 螺钉。
分光计的调节 -8-
6.2 望远镜光轴调节-步骤（一）
反射镜 望远镜 A面 B面 平行光管 1
望远镜俯仰调节螺钉 载物台倾斜调节螺钉
1
2
3
a
游标盘止动螺钉 载物台高度调节螺 钉
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分光计的调节
-5-
5.1 自准直望远镜调节-原理
目镜 分划板 物镜 反射面
光轴
十字透光窗
反射像 绿十字
图2.自准直望远镜光路
望远镜用于观察平行光，聚焦于无限远，即目镜焦点、分 划板、物镜焦点重合也将成像到分划板所在的面。与分划 板下十字叉丝重合的绿十字的反射像将与上十字叉丝重合。
分光计的原理和方法
分光计的原理和方法分光计是一种用于测量光的特性的仪器，它可以将光线分解成不同波长的成分，并用于分析光的颜色和强度。
下面是分光计的原理和方法的概述：原理：1. 光的分解：分光计使用光栅或其它色散元件，将光线分解成不同波长的成分。
光栅是一个具有许多平行凹槽的平面光学元件，当入射光线通过时，它会根据不同光线的入射角度和波长，将光线分散成不同的波长。
2. 光的检测：通过将分散的光线重新聚焦到光敏元件（如光电二极管或光电倍增管）上，测量光线的强度。
光电二极管可以将光能转化为电能，从而实现对光强的测量。
方法：1. 准备：对于分光计的使用，首先需要准备一个光源（如白炽灯），一个进光口来引入光线，一个光敏元件用于测量光的强度，并确保实验环境足够暗以减少干扰。
2. 校准：在开始测量之前，需要对分光计进行校准。
校准过程可以包括调整光源的位置和角度，以及调整分光计的仪器参数（如光栅的位置和角度）。
校准的目的是确保分散的光线能够被准确地聚焦到光敏元件上。
3. 测量：将所需的样品（例如溶液或气体）放置在光源和分光计之间，并逐渐旋转光栅，让不同波长的光通过。
同时，使用光敏元件记录每个波长的光的强度。
可以使用仪器自带的显示屏或计算机软件来可视化和记录测量结果。
4. 数据分析：根据测量得到的光强数据，可以进行进一步的数据处理和分析。
例如，可以绘制光谱图，显示不同波长下的光强分布情况，或者计算各个波长对应的功率或浓度值。
需要注意的是，分光计的具体原理和方法可能会因设备型号和应用领域的不同而有所差异。
因此，在使用分光计时，最好参考具体的设备说明书和实验规程，以确保正确且准确地进行测量。
分光计的调节及使用
分光计的调节及使用分光计是一种测量物体吸收、透射或反射光学性质的仪器。
它通过将可见光分解成不同波长的成分，使我们可以研究物质对不同波长光的吸收、透射或反射情况。
在本文中，我将介绍分光计的调节与使用方法。
1.准备工作：在使用分光计之前，我们首先需要进行一些准备工作。
1.1清洁仪器：确保分光计的仪器表面干净，并用干净的棉布擦拭光路，以确保测量的准确性。
1.2检查光源：确保分光计的光源正常工作。
如有需要，可以更换或修理损坏的光源。
1.3校准仪器：在开始使用之前，需要进行仪器的校准。
校准分光计的方法根据不同的仪器型号而异，可以通过参考仪器的使用手册来进行校准。
2.调节分光计：在使用分光计之前，我们需要将其调节到正确的工作状态。
2.1开启分光计：将分光计接通电源，并等待一段时间，让仪器适应环境温度。
2.2调节道宽：通过调节分光计的狭缝宽度来控制入射光的宽度。
如果狭缝太宽，入射光会较弱；如果狭缝太窄，入射光会过强。
可以逐步调节狭缝宽度，直到得到合适的入射光强度。
2.3调节参考光路：有些分光计具有参考光路功能，可以用于校正测量结果。
通过调节参考光路的狭缝和滤光片，使参考光的强度适合所需测量。
2.4调节波长选择器：分光计可以选择不同的波长进行测量。
通过转动波长选择器，选择所需的波长。
在转动之前，先将选择器转到最小波长的末端，然后逐渐增大到所需波长。
3.使用分光计：完成调节后，我们可以开始使用分光计进行测量。
3.1放置样品：将待测的样品放置在样品架上，并确保样品与光路中的光线接触。
3.2零点调节：在测量开始之前，需要进行零点调节。
通过选择一个透明的或非吸光的样品，调节分光计的零点位置，使其显示为零。
3.3执行测量：选择所需的波长，并观察示数。
将样品或物体放入光路中，观察示数的变化。
记录测量结果，并根据需要对样品进行进一步处理。
4.清洁与维护：在使用分光计之后，我们需要进行清洁与维护工作，以保持仪器的正常工作状态。
分光计的调整与使用
分光计的调整与使用分光计是一种重要的光学仪器，用于测量物质对于不同波长光线的吸收和透射能力。
它的调整和使用技巧对于正确测量和分析样品的吸收光谱非常重要。
下面将介绍分光计的调整和使用步骤。
第一步是分光计的初始调整。
这个过程主要是调整仪器的光源、单色器和检测器。
首先，打开仪器并预热光源。
然后，调整单色器，使其产生所需波长的单色光。
最后，根据实验要求，选择合适的检测器和调整其灵敏度。
第二步是样品的测量。
在使用分光计前，需要将样品溶液准备好。
然后，把样品溶液注入光程池中，调整光程池中溶液的光程。
确保光程池中溶液的厚度适当，并且无气泡和杂质。
接下来，把光程池放入仪器中，调整参考池并进行空白测量。
最后，测量样品的吸收光谱，并记录数据。
在对分光计进行调整和使用的过程中，有一些注意事项需要注意。
首先，保持仪器的清洁和干燥，避免污染样品和影响测量结果。
其次，根据实验要求选择合适的波长范围和波长步进。
如果需要测量多个波长的吸收光谱，可以使用分光计软件自动扫描。
此外，要定期校准仪器，以确保测量结果的精确性和准确性。
在分光计的使用过程中，还需要注意一些技巧和方法。
首先，根据实验要求选择合适的样品溶液浓度。
如果溶液浓度过高，可能会发生光程差过大的情况，影响测量结果。
其次，要避免溶液的褪色和化学反应。
对于易被光降解的样品溶液，可以选择在较低的光强下进行测量，或者使用其他稳定性更好的溶液。
此外，如果需要对样品进行时间变化的测量，可以使用动力学测量模式。
在此模式下，可以设置一定的时间间隔对样品进行多次测量，并观察样品的光谱变化。
这对于了解物质在不同时间点的反应或变化过程非常有帮助。
总之，分光计的调整和使用对于正确测量和分析样品的吸收光谱至关重要。
在使用过程中，需要注意仪器的调整和维护，选择合适的实验条件和样品溶液浓度，并注意特殊的测量技巧和方法。
只有正确使用分光计，才能获得准确可靠的测量结果。
分光计的调整和使用
分光计的调整和使用分光计是一种用于测量物质吸收、透射、反射光谱的仪器，具有广泛的应用范围。
下面将介绍分光计的调整和使用方法。
一、分光计的调整1.镜面调整：保证基座与准直器平行，通过调节倾斜杠使准直器对称。
2.入射狭缝调整：使用光栅调谐器，设置波长为单色仪标定值，调整入射狭缝宽度，使其尽可能窄。
3.出射狭缝调整：用准直误差最小化方法，使尽量集中。
4.准直器与光栅距离调整：要求做到准直器与光栅平行，可以用光栅调谐器调整。
5.波长调整：由操作手册告之波长调节手段，使用时可以直接调谐到所需波长。
二、分光计的使用1.制备样品：根据实验要求，准备好需要测量的样品，确保样品的清洁和准确。
2.电源准备：确保分光计的电源线接好，并检查电源开关是否打开。
3.分光计预热：根据仪器说明，通电后需要预热一段时间，一般为15-30分钟。
4.波长选择：根据实验需要选择波长，将光栅调谐器转动到相应的位置。
5.校准：根据仪器说明书进行仪器校准，以保证测量的准确性。
6.测量样品：将样品放置于样品夹中，并将样品夹插入分光计中。
7.选择检测模式：可以选择吸光度模式、透射模式或反射模式等不同的检测模式。
8.记录数据：在测量过程中，及时记录各个波长下的吸光度或透射率。
9.分析数据：根据所测得的数据进行进一步的分析，可以绘制光谱图或进行定量分析等。
10.关闭仪器：实验结束后，需要将仪器关闭，按照仪器说明进行相应的操作。
总之，分光计的调整和使用需要仔细按照仪器说明进行操作，保证准确性和可靠性。
在使用过程中，还需要注意实验条件的控制和样品处理的准备，以保证实验的可重复性和结果的可靠性。
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• 实验项目
练习一 练习二 练习三 分光计的调节 白光/单色光的衍射光谱 测定钠黄光的波长
实验原理
1. 光栅结构 A.多个平行密布等间距
d
单缝
B.光栅常数
d ab
2.光栅方程
[物理量注解]
d
— 光栅常量，单位：mm, 与窄缝密度n的关系：
φk— λ—
衍射角，
k—衍射级，k = …,-2,-1,0, 1, 2,…
光栅衍射光谱
-3级
-2级
-1级
0级
1级
2级
3级
当白光(复色光)入射光栅时，将产生如下现象: 除0级主极大外，其他各级不同波长的同一级主极大的位置 (衍射角)将错开。 短波的条纹靠近中央(0级像)；长波的条纹远离中央。 彩色条纹的宽度或间隔随级次k的增高而增大。
三、测定钠黄光谱线的波长
待测定的波长。
2 1
0
-1 -2
光栅衍射的成像原理
• 实验项目与操作步骤
一、分光计的调节 （一）望远镜
1. 目镜调焦
旋动调焦手轮,使亮绿底板上出现黑十字并调至 清晰
2. 望远镜系统调焦（包括水平调节）
伸缩镜筒,用反射镜找到亮绿十字并调至清晰
（二）载物台水平调节
转动望远镜，检查亮绿十字是否始终沿 黑横线移动。
实验
目的要求
用分光计测定光波的波长
1. 懂得使用分光计观察衍射光谱
2. 准确测定钠黄光的波长
实验仪器
1. 分光计—望远镜,平行光管与载物台(底座) 2. 光栅｛ #1 #2 纸板（小） 玻璃（大）
3. 其他配件——反射镜、钠光灯等（待测的物理量）
[原理]
d sin k
关键： φ角的测量与读数 [步骤]
1.安置光栅#1（密度n = 600 条/mm ），并使狭缝像成一条 明锐亮线，即零级像。 2.左、右转动望远镜，搜寻一级像并使之位于视场中心（经
过叉弦交点，或与y 轴重合）。
3.衍射角读数。
钠黄光双谱线 波长分别为589nm和589.6nm
（三）平行光管调焦（含狭缝调节）
前后移动狭缝套件，使产生清晰的狭缝 像。旋转侧向螺钉，可调节窄缝像的宽 度。
二、观察光栅的衍射光谱（步骤）
1.放置光栅 #1（密度 n = 186 条/cm） 用白光（小灯泡）照射，得到彩色条纹。 2.适当调节狭缝和目镜, 注意遮光,调节载物台或 光栅的高度，使彩色衍射条纹尽可能清晰与明 亮。 3.观察一级像，记录各种颜色的排列顺序。