20140224光栅光谱仪实验要求

光栅光谱仪

实验仪器

WGD-5型组合式多功能光栅光谱仪，滤色片一组（红绿蓝），汞灯，溴钨灯，水，玻璃片。

预习思考题

1．简述工作原理（不可照抄课本），在此基础上画出光栅光谱仪的光路图，。

2．改变光谱仪入射或出射狭缝的大小会对测量结果有什么影响？

3．测量透过率曲线对光源有什么要求？汞灯是合适的光源吗？

4．水和玻璃是什么颜色的？为什么？

实验内容

一. 测量前的准备（自带U 盘）

(1) 记录螺旋尺旋转方向与缝宽变化的关系。

(2) 打开单色仪的电源开关，打开汞灯、溴钨灯电源，预热5min。

(3) 将倍增管的高压调至400V(不得超过600V)。

(4) 打开计算机，进入win98 后，双击“WGD-5 倍增管”图标进入工作界面。待系统和波长初始化完成后便可以工作。

二. 单色仪波长校准

探测器选用光电倍增管，高压加到400伏。在能量模式下测量汞灯光谱。扫描范围300-750nm，扫描步长选1nm。用“自动寻峰”测量谱线波长，与标准值比较，如果波长差大于1nm，进行波长修正。

说明：光源：汞灯

参数设置：工作方式：模式“能量”，间隔“1nm”；工作范围：300—750nm。

狭缝宽度调节，使入射缝与出射缝相匹配。

点击“单程”，单色仪开始扫描。

扫描完成根据谱线强度重新调整入射和出射狭缝，使谱线尽量增高，并使黄线

576.9nm、579.0nm 分开 (以划线谱线作为参照)

（汞灯谱线：波长(nm)365.02、404.66、407.78、435.83、546.07、576.96、579.07、623.4）

三. 测量滤色片透过率曲线

光源：取下高压汞灯，换上溴钨灯

１. 扫描基线

工作方式：模式“基线”。

点击“单程”，单色仪开始扫描。调节入射缝的缝宽使基线的峰值达到900以上；

扫描结束后，点击“当前寄存器”列表框右侧“---”，在弹出的“环境信息”填入信息，然后关闭。保存该寄存器的数据，选用“txt”的文本格式。

２. 扫描透过率曲线

打开样品池顶盖，将一个滤色片放在入射狭缝的前面，盖上顶盖。

工作方式：模式“透过率”；更换寄存器；扫描，保存。

确定绿色滤光片的峰值、峰值波长及半高宽，

确定红/蓝/黄色滤光片的截止波长（禁带两侧第一个峰值的40%强度处所对应波长，如无峰，可不做）。

4.测量水和玻璃的透过率曲线，了解其特点。

5. 选做：多个滤光片的叠加。

数据处理(课后)

1. 根据所记录的实验数据，用Excel或者origin画出实验曲线（汞灯谱线要标出对应的

波长，基线和各种滤光片的透过率曲线画在一幅图内）；

2. 描述滤光片的特性。讨论两个重叠滤色片的透过率与它们各自透过率的关系。描述水和玻璃的“透明度”特性。

3. 总结光栅光谱仪的使用方法与注意事项。

注意事项

1．注意仪器安全，装上光电倍增管后需要等待5 分钟，方可加高压工作，实验过程中严禁取下倍增管。切勿在加有高压的状态下取出光电倍增管，否则极易损坏探测器。

2．汞灯和溴钨灯使用时需要预热几分钟，使之达到正常工作状态。

3．汞灯熄灭后，必须等其完全冷却后才能重新启动。

4．实验结束后须先将光电倍增管高压降至0V，然后关掉电源开关。