实验1 目测法测量汞灯发射光谱谱线波长 实验题要
实验1 《目测法测量汞灯发射光谱谱线波长》实验提要
实验课题及任务
《目测法测量汞灯发射光谱谱线波长》实验课题任务是，给定汞灯，通过目测法测量出汞灯发射光谱谱线的波长。
学生根据自己所学知识，设计出《目测法测量汞灯发射光谱谱线波长》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式；选择测量仪器；写出实验内容和步骤。
)然后根据自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处理，得出实验结果，写出完整的实验报告，也可按书写科学论文的格式书写实验报告。
设计要求
⑴ 通过在实验室用目测的方式观察光栅的衍射现象，绘制出光路图，通过对光路图的分析，找出光栅方程与光路图中的那些物理量(即待测量的物理量)有关，根据光栅方程和待测物理量的关系推导出计算公式，写出该实验的实验原理。
(注：这一步是本实验的关键所在，得先到实验室观察实验现象，通过实验现象的观察，绘制出光路图，分析论证，找出规律，才能写出实验原理。
)
⑵选择实验测量仪器要符合精度要求，测量值相对误差在1%之内，并说明选择仪器的理由，确定相应物理量的测量仪器。
选择实验测量仪器，仅限于光栅、米尺(10m/0.005m 或3m/0.001m)、光源(汞灯、钠灯或激光器(632.80 nm))的选择，可以自制辅助器件。
⑶ 设计的实验步骤要具有可操作性。
⑷ 测量时那些物理量可以测量一次，那些物理量必须得多次测量，说明原理。
⑸ 观察及测量衍射光斑时应该注意的事项及实际测量的方法。
(6) 实验结果用标准形式表达，即用不确定度来表征测量结果的可信赖程度。
测量仪器和被测物体及提示
⑴ 光栅：实验室给定，光栅参数未知
⑵ 米尺：3m/0.001m 或10m/0.005m 任选，
⑶ 光源：钠灯、汞灯、激光器（632.80 nm ）。
⑷ 可以自制实验器材，如带刻度的条型光屏，也可以借助现有实验室的条件。
实验所用公式及物理量符号提示
⑴ 光栅方程: λϕk d =⋅sin (k =0、±1、±2、±3、……)
式中b a d +=(其中a 为光栅缝宽，b 为相邻缝间不透明部分的宽度)为相邻狹缝之间的距离，称为光栅常数，λ为光波波长，k 为衍射光谱线的级次。
⑵ 用x 表示谱线到0级谱线的距离，用y 表示光栅到0级谱线的垂直距离。
提交整体设计方案时间
学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。
提交整体设计方案，要求用纸质版(电子版用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里)供教师修改。
思考题
⑴ 光栅与光源之间的距离多远比较合适？
⑵ 眼睛与光栅的距离对测量有没有影响？
⑶ 光屏和光源是否一定要在一个平面内？
⑷ 光栅与光屏的距离测量，该实验应采用单次测量还是多次测量？单次测量能否满足测量精度的要求？
参考文献
参阅各实验书籍中的夫琅和菲衍射原理及光栅衍射原理。
几何光学，人眼睛的光学原理。
汞测定 波长
汞测定波长
汞测定可以使用紫外-可见光谱法。
在这种方法中，使用特定波长的紫外光或可见光照射样品，然后测量样品中汞的吸光度。
根据汞的电子结构和光谱特性，常用的波长为254纳米和365纳米。
在254纳米的紫外光下，汞会吸收一部分光能，产生吸收峰。
而在365纳米的紫外光下，汞则会产生荧光峰。
通过测量样品中汞吸光度或荧光强度的变化，可以确定样品中汞的浓度。
除了紫外-可见光谱法之外，还有其他方法可以用来测定汞的波长，如原子吸收光谱法、荧光光谱法等。
这些方法的选择取决于样品类型、测量要求和实验条件等因素。
汞光谱波长的测量实验报告剖析
实验数据与处理
衍射级数k
-1
x9
-1
x10
-1
x11
-1
x12
-2
x13
-2
x14
-2
x15
-2
x16
光色
光谱线的位置 左游标θ左
紫
143°31′45″
绿
141°37′00″
黄1
141°06′45″
黄2
141°02′00″
紫
135°52′15″
绿
131°54′00″
黄1
130°49′30″
黄2
130°39′00″
实验目的
1.观察光栅的衍射光谱， 理解光栅衍射基本规律； 2.进一步熟悉分光计的调节与使用； 3.测定光栅常量和汞原子光谱部分特征波长。
实验原理
（一）衍射光栅、光栅常数
光栅由大量相互平行、等宽、等距的狭缝（或刻痕）构成。原制光栅是用金 刚石刻刀在精制的平行平面的光学玻璃上刻划而成的。刻痕处，光射到它上 面向四处散射而透不过去，两刻痕之间相当于透光狭缝。
实验内容与步骤
2.汞光谱波长的测量
1）将望远镜向右（或左）一直移动到第二级衍射谱线的第二根黄光开 始测量，依次向左（或右）一直移动直至所有谱线测完为止。将所测数 据记录于表 2）根据光栅方程dsinφ=kλ计算出各谱线对应的波长，并求出测量值与 公认值的百分误差。
计算测得波长的平均值及其百分误差。
实验内容与步骤
2.汞光谱波长的测量
1）将望远镜向右（或左）一直移动到第二级衍射谱线的第二根黄光开 始测量，依次向左（或右）一直移动直至所有谱线测完为止。将所测数 据记录于表 2）根据光栅方程dsinφ=kλ计算出各谱线对应的波长，并求出测量值与 公认值的百分误差。
专题试验光源光谱实验
2
1
数据处理
1、根据观察，绘出汞光源的光栅光谱图、棱 镜光谱图。进行对比、分析，说明其特点。 2、由已知绿光波长计算光栅常数d值及不确 定度。 3、根据d值计算其他各谱线的波长及不确定 度。 4、根据双黄线的衍射角计算光栅的角色散率
d k D值（ D ）。 d cos
三、小型棱镜读（摄）谱仪测氢原子光谱
实验要求：
1、学习调节小型棱镜读（摄）谱仪；
2、用读谱的方法测定氦氖光源各谱线位置坐标； 3、与标准谱线比较，标定各谱线波长；
4、用读谱的方法测定氢光源各谱线位置坐标；
5、与氦氖谱线比较，用内插法计算巴尔末系谱线 波长； 6、根据巴尔末系谱线波长，计算里德堡常数，与 公认值比较，并进行误差分析。
D’
J’
E
i0
J
D
求里德堡常数的值，并与的公认值进行比较。
RH n H RH
1 1 RH （ 2 2） 2 n
RH是实验常数，称为里德伯(Rydberg)常数
H
H
。
1
由上式确定的氢谱线为巴尔末线系，当n＝3，4，5，6 时，所得的谱线分别标记为 、 、 、 。
H
H
注意事项
1、摄谱仪是贵重精密仪器，使用时必须小心爱护。 特别是狭缝，实验室已调好。 2、调节光源位置时要注意安全，千万不要触及其 电源的电极。
3、转动鼓轮时动作要轻缓，测量时注意尽量使谱 线像与目镜叉丝消视差，目镜需单方向平移，以减小空 程影响。
4、测量中移动测微目镜的测微鼓轮时不要移动目 镜，以防止测微目镜位置移动。 5、换光源时，除移动光源外，读谱仪的其它部分 不能再调节。
实验仪器
1、小型棱镜读（摄）谱仪；
(完整版)发射光谱分析试题及答案
发射光谱分析试题及答案一、选择题1. 用发射光谱进行定性分析时，作为谱线波长比较标尺的元素是：（3 ）（1）钠（2）碳（3）铁（4）硅二、问答题：1.原子发射光谱分析法定性、定量分析的依据是什么？答：定性依据是特征谱线的波长，定量依据是谱线的强度。
2.何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线，它们之间有何联系？解：由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。
共振线具有最小的激发电位，因此最容易被激发，为该元素最强的谱线。
灵敏线(sensitive line) 是元素激发电位低、强度较大的谱线，多是共振线(resonance line)。
最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时，最后仍能观察到的几条谱线。
它也是该元素的最灵敏线。
进行分析时所使用的谱线称为分析线(analytical line)。
由于共振线是最强的谱线，所以在没有其它谱线干扰的情况下，通常选择共振线作为分析线。
3. 光谱定性分析的基本原理是什么？进行光谱定性分析时可以有哪几种方法？说明各个方法的基本原理和使用场合。
解：由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发下，可以产生各自的特征谱线，其波长是由每种元素的原子性质决定的，具有特征性和唯一性，因此可以通过检查谱片上有无特征谱线的出现来确定该元素是否存在，这就是光谱定性分析的基础。
进行光谱定性分析有以下三种方法：（1）比较法。
将要检出元素的纯物质或纯化合物与试样并列摄谱于同一感光板上，在映谱仪上检查试样光谱与纯物质光谱。
若两者谱线出现在同一波长位置上，即可说明某一元素的某条谱线存在。
本方法简单易行，但只适用于试样中指定组分的定性。
（2）对于复杂组分及其光谱定性全分析，需要用铁的光谱进行比较。
采用铁的光谱作为波长的标尺，来判断其他元素的谱线。
（3）当上述两种方法均无法确定未知试样中某些谱线属于何种元素时，可以采用波长比较法。
即准确测出该谱线的波长，然后从元素的波长表中查出未知谱线相对应的元素进行定性。
汞灯光谱的测量实验报告
汞灯光谱的测量实验报告
最近，我们进行了一项关于汞灯光谱的测量实验，结果表明，这种光谱拥有许多独特的特性，有助于人们了解汞灯的工作原理。
汞灯采用一种特殊的灯管和阴极，由于灯极之间的电潜力的作用，汞原子将释放出气体中的电子，产生紫外线和可见光，从而形成汞灯灯谱。
我们采用非接触式检测器，测量汞灯灯谱范围内的可见光波长和紫外光波长，并用独特的色片表示出来，从而实现对汞灯光谱的测量，从而更好地理解汞灯的工作原理。
我们的实验结果表明，汞灯光谱的波长介于235nm~660nm，大部分可见光位于400nm~760nm间，主要波长有：354nm、435nm、546nm、589nm和656nm，而紫外光位于200nm~400nm范围内，其中最显著的波长为235nm、313nm和365nm。
此外，汞灯产生的电离辐射尤其是具有放射性的高能离子，具有非常强烈的电离效果，且其波长特征与其他波长偏离较大，在安全性方面也更为可观。
受汞灯光谱的启发，人们开始发明利用汞灯光谱实现显微成像的技术，被称为汞灯显微镜，该技术能够改善细胞研究，使研究者可以更深入地了解细胞结构，并发现细胞变化的信号。
此外，汞灯光谱可用于犯罪案件的现场勘验，帮助分析轨迹指纹以及其它有益的犯罪痕迹。
总之，汞灯光谱具有独特的特性，有助于人们更加深入地了解其工作原理，并不断地利用汞灯光谱进行技术研发，促进技术的发展。
用分光计研究汞灯光谱
平行光管水平调节螺钉
松开
游标盘锁紧螺钉 ③
锁紧 载物台升降锁紧螺钉
移动底座
② ①
望远镜支架 望远镜水平调节螺钉
调节 载物盘水平调节螺钉
④ 松开望远镜锁紧螺钉
用分光计研究汞灯光谱
载物盘水平、望远镜俯仰调节的特例
平面镜两侧面的反射像同时位于
d d
或
时，只需调节载物盘的 水平调节螺钉
用分光计研究汞灯光谱
衍射光栅
用分光计研究汞灯光谱
实验内容
1.测分量光前计应的调节节分光计，达到： 望远镜聚焦到无穷远，望远镜的光轴对准仪 器的中心转轴并与中心转轴垂直。 平行光管出射平行光，且光轴与望远镜的光 轴共轴。 待测光学元件的表面与中心转轴平行。
用分光计研究汞灯光谱
1) 目视粗调 ⑤ 调节望远镜俯仰调节螺钉
其他级数的谱线对称分
布在零级两侧
k= 0, ± 1, ±
f
d-------光栅常数 ----入射光波长
k----------第级衍射角
用分光计研究汞灯光谱
----
如果已知光栅常数d，用分光计测出k级谱线
对应的衍射角k，则可求出该谱线对应的入射光 波长;若已知入射光的波长,则反过来可求光栅
常数d 。
233º13΄ 用分光计研究汞灯光谱
刻度盘分为360º,最小刻度为半度(30′）， 小于半度则利用游标读数。游标上刻有30小格， 与刻度盘上29个小分格等长，故刻度盘上1小格 与游标上1小格之差为1′，因此该游标的分度 值为1′。
用分光计研究汞灯光谱
实验数据（汞灯光谱分析）
1数据记录 自拟数据记录表格。 测出汞灯各谱线的k =±1、 ±2的衍射角，计 算各谱线波长及百分误差。
用分光计测定波长实验
用分光计测定波长实验
通过用分光计测量不同波长的光线，从而了解分光计的结构和工作原理，并掌握测量光线波长的方法和技巧。
实验器材：
分光计、汞灯、氢气放电管、窄缝、显微镜等。
实验步骤：
1. 准备工作：打开仪器电源，调整光路，调整分析杆、补偿杆和引导杆，使它们互相平行，然后关闭干净室幕帘。
2. 调零：把参照光源的灯泡和探测器的望远镜口对准，用补偿杆调整探测器平台使探测器中输出电信号为零。
3. 装入样品：用传动杆把样品放入样品室中，然后关闭样品室底部的阀门，打开样品室顶部的窄缝。
4. 调整光谱线：打开分光计的准直系统，在准直镜下把汞灯和氢气放电管中的光线调整到中心位置，使光谱线正中间，并且使其线条宽度最细。
5. 计算波长：在显微镜下观察测量杆和标尺，并读取测量数据（即补偿杆读数和测量杆读数），然后利用计算公式计算出波长。
6. 测量校正谱线：在分光计灯源的光谱中，找出灯光特有线条，利用标准数据计算得出它们的精确波长值，用这些谱线进行逐一校正分光计的波长刻度。
注意事项：
1. 在进行分光计实验时，应当认真了解仪器的结构和使用方法，确保能够熟练操作。
2. 在测量不同样品的波长时，应该先进行样品的透过性测试，确保样品的透过率达到实验要求。
3. 在进行分光计实验时，应该注意环境的温度和湿度，以保证实验数据的准确性。
4. 在分光计实验中，应该认真阅读操作说明，并严格按照操作流程进行实验，避免发生误操作，影响测量结果。
测汞光谱波长(教师用)
测汞光谱波长(教师用)
测汞光谱波长的方法主要有两种：
1. 使用波长计：将测量到的汞光谱通过光栅或衍射光栅进行分光，然后使用波长计来测量不同谱线的波长。
这是一种比较常用和准确的方法。
2. 使用标准谱线对比：标准谱线是已知波长的谱线，可以通过与标准谱线进行对比来测量未知波长的谱线。
在汞光谱中，常用的标准谱线有波长为25
3.7 nm的紫线、365.0 nm的紫红线、40
4.7 nm的蓝绿线和546.1 nm的绿线等。
当测量到未知谱线时，将其与已知标准谱线对比，可以确定未知谱线的波长。
这些方法都需要精确的测量仪器，例如高精度的光谱仪，来进行准确的测量和对比。
【5A版】汞光谱波长的测量实验报告
【5A版】汞光谱波长的测量实验报告
实验报告：汞光谱波长的测量
引言：
汞光谱的测量在物理学和光谱学中具有重要的意义。
本实验旨在通过测量汞气放电管的光谱，确定其谱线的波长。
实验仪器和材料：
1. 汞气放电管
2. 光栅光谱仪
3. 白纸和铅笔
4. 三脚架
实验步骤：
1. 将汞气放电管插入光栅光谱仪的入口孔，并将其固定在三脚架上。
2. 打开光谱仪的电源，并调节仪器使其达到工作状态。
3. 在白纸上用铅笔标记出测量汞光谱的位置，以便记录光谱线的波长。
4. 将目镜对准白纸上的汞光谱，并通过调节光栅旋钮，使得所观察到的光谱线尽可能的清晰和明亮。
5. 使用目镜观察并记录汞光谱的波峰位置，并测量各个波峰的位置和对应的光谱线的波长。
6. 重复实验多次，取平均值以提高测量精度。
结果与讨论：
在完成实验后，我们记录了汞光谱的波长并进行了数据处理和
分析。
我们得到了汞光谱的主要谱线波长如下：
1. 546.1 nm
2. 579.1 nm
3. 435.8 nm
4. 404.7 nm
这些波长与已知的汞光谱线波长相吻合，表明我们的实验结果是可靠的。
实验误差的来源可能有多种，包括仪器的误差、人为的误差以及环境因素的影响等。
为了减小误差，我们在实验中进行了多次测量，并取平均值。
结论：
通过测量汞气放电管的光谱，我们成功地获得了汞光谱的主要谱线波长，并验证了实验结果的准确性。
这对于进一步研究光谱学和物理学等领域具有重要的参考价值。
浅析汞灯的光谱(光源光谱实验报告)
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载浅析汞灯的光谱(光源光谱实验报告)地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容浅析汞灯的光谱*** ****大学 &&学院***班学号******摘要：我们实验室中常用的是高压汞灯，汞光低压汞光光谱和高压汞光光谱略有不同，本文重点介绍了低压汞灯和高压汞灯的几点区别。
关键词：低压汞灯高压汞灯光源光谱实验小结正文:很多光源发出的光是由多种不同颜色（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”。
气体原子的发光机理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有关，所以对物质发光光谱的研究将有助于我们认识发光物质的微观性质。
不同元素的原子有着自己特有的光谱特征，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、三棱镜及望远镜构成了最早的棱镜光谱仪、光栅光谱仪。
从波动学的观点来看，光是一种电磁波。
电磁波可以按其频率或波长排列成波谱，我们通常所说的光是指复色光，是由很多种波长不同的单色光组成的，它包含了从短波射线到长波无线电波的一个广大的范围。
人眼可以感受到的光（通常称可见光）只占其中很窄的一个谱带，通常认为波长（在真空中）,或者等价的表示为频率。
在可见光范围内，随着波长从小到大，所引起的视觉颜色也逐渐从紫色转变到红色。
一般我们研究的光学波段，除可见光外，还包括波长小于紫光的紫外线和波长大于红光的红外线，其波长范围大致从。