使用光学多道测量光谱实验报告解读
实验九 用光学多道分析器测波长
实验九 用光学多道分析器测波长WGD —6型光学多道分析器集光、机、电为一体,具有先进的自动化和智能化特点，仪器采用CCD （电荷耦合器件）作为接收单元，可以实时采集和三维显示，是研究光谱的理想设备，本实验着重学习使用光学多道分析器测波长。
[实验目的]1．了解光学多道分析器的结构和工作原理，学会调节和使用。
2．学会使用光学多道分析器的实验软件。
3．掌握用光学多道分析器测波长的方法。
4．测定氢、氦等光源的相关波长。
5．观察光源的稳定性（强度变化情况）。
[实验仪器]WGD —6型光学多道分析器，WGD —6型电控箱（光栅光谱仪电源，扫描系统，电子放大器，A/D 采集单），CCD 接收系统，GY —8型多组放电灯，计算机。
[实验原理] 1．光学原理WGD-6型光学多道分析器，由光栅单色仪，CCD 接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D 采集单元，计算机组成。
该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体。
光学系统采用C －T 型，如图所示。
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽度范围0－2mm 连续可调，光源发出的光束进入入射狭缝S1，S1位于反射式准光镜M2的焦面上，通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光束，经物镜M3成像在S2上。
S1M2M1M3S2GM4 S2M2、M3 焦距302.5mm光栅G 每毫米刻线600条闪耀波长550nm2．测量原理以已知波长的光源作为标准光源，利用WGD—6型光学多道分析器提供的硬件设备和软件系统，在某一中心波长区的同一界面上，至少选择两条已知波长的谱线作为定标依据，运用最小二乘法标出波长坐标的刻度值，以此作为测量其它谱线的标准具。
将已采集的同一中心波长的待测谱和标准谱同时显示在同一工作界面内，便可在已定标的标准谱的波长—强度（或通道—强度）坐标面内读取待测谱线的波长。
[实验内容及步骤]1．熟悉各仪器的结构及工作原理2．连接实验装置（1）将9芯联接电缆线的两头分别接在光栅光谱仪电源和光学多道分析器的9芯电机驱动接口上。
光学多道测量光谱实验
【摘要】光多道探测器（OMA）是一个能够同时对多个检测通道完成光电转换，实现光谱并行检测的探测器。
光学多道利用现代的光电技术—CCD来实现对光谱的接收、测量和处理。
相对于传统的测量在效率上大大提高，这对于需要大量测量数据的实验来说是非常必要的。
【关键词】光学/ 多道仪/ 光谱/ CCD【引言】光谱分析是研究物质微观结构的重要方法，它广泛应用于化学分析、医药、生物、地质、冶金和考古等部门。
常见的光谱有吸收光谱、发射光谱和散射光谱。
涉及的波段从x 射线、紫外光、可见光、红外光到微波和射频波段。
本实验通过测量发光二极管发射光谱，使大家了解发光二极管的主要光学特性和光谱测量的基本方法。
光学多通道分析器是集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体的精密仪器，能够更为精确的进行光谱测量。
它的结构和工作原理较为复杂，但由于使用了计算机技术而使得操作过程非常方便。
本实验通过对汞灯定标和测量发光二极管的光谱从而达到了解光学多通道分析器的工作原理，理解光谱测量与分析的重要性，并掌握操作方法的目的。
传统的光谱测量技术由于受到光谱分辨率、灵敏度、时间、分析速度的限制，已经不适应科学技术的发展和应用的需要。
20世纪60年代激光科学技术特别是可调谐激光技术的发展，新型光谱探测元件及探测技术的发展，光电二极管自校准技术和微弱光谱信息的接收技术和处理技术以及微处理机的应用，使光谱测量技术的发展产生了一个革命性的变化，进入了一个新的发展时期。
传统的摄谱仪、光电分光光度计等光谱仪已逐渐被光学多道分析仪OMA（Optical Multi-channel Analyzer）所取代。
OMA是近十几年出现的采用光子探测器（CCD）和计算机控制的新型光谱分析仪器，它集信息采集、处理、存储诸功能于一体。
由于OMA不再使用感光乳胶，避免和省去了暗室处理以及之后的一系列繁琐处理、测量工作，使传统的光谱技术发生了根本的改变，大大改善了工作条件，提高了工作效率；使用OMA分析光谱，测量准确迅速、方便，且灵敏度高、响应时间快、光谱分辨率高，测量结果可立即从显示屏上读出或由打印机、绘图仪输出。
使用光学多道测量光谱(预习报告)
使用光学多道测量光谱【摘要】传统光谱仪的色散元件为棱镜和光栅，测量结果的准确性不高。
随着时间的发展，光谱仪的概念也在发展、变化。
本实验我们采用光学多道仪来测量未知光的光谱，可以直接从电脑上读出，非常方便。
利用已知Hg光的特征谱线的波长进行定标，然后利用所得的道数和波长的转换关系，测量钠光谱线的波长。
通过本实验，我们能了解到另一种测量光谱波长的实验方法，并能掌握光栅光谱仪的使用以及其中的一些原理和方法。
【关键词】光谱测量、电荷耦合器件（CCD）、光学多通道分析器（OMA）。
【引言】传统的光谱测量技术由于受到光谱分辨率、灵敏度、时间、分析速度的限制，已经不再适应科学技术的发展和应用的需要。
20世纪60年代激光科学特别是可调谐激光技术的发展，新型光谱探测元件及探测技术的发展，光电二极管自校准技术和微弱光谱信息的接收技术和处理技术以及微处理机的应用，使得光谱测量技术的发展产生了一个革命性的变化，进入了一个新的发展时期。
传统的摄谱仪、光电分光光度计等光谱仪已经逐渐被光学多道分析仪OMA所取代。
OMA是近十几年出现的采用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器，它集信息采集、处理、存储等功能于一体。
【正文】CCD工作原理CCD是一种用耦合方式传输电荷量并用电荷量来表示光强大小的器件。
它具有自动扫描，光谱范围宽，动态范围大，体积小，功耗低，寿命长，可靠性高等优点。
将CCD一维线阵放在光谱面上，一次曝光就可获得整个光谱。
CCD 的结构如图所示，衬底是P 型Si ，硅表面是一层二氧化硅薄膜，膜上是一层金属作电极，这样硅和金属之间形成一个小电容。
如果金属电极置于高电位，在金属界面积累了一层正电荷，P 型半导体中带正电荷的空穴被排斥，只剩下不能移动的带负电荷的受主杂质离子，形成一耗尽层，受主杂质离子因不能自由移动对导电作用没有任何贡献。
在耗尽层内或附近，由于光子的作用产生电子-空穴对，电子被吸引到半导体与SiO 2绝缘体的界面形成电荷包，这些电子可以传导的。
近代物理实验报告2013--光学多道与氢氘光谱
光学多道与氢氘同位素光谱作者：北师南乡子 实验日期： 2013年9月 指导教师：王海燕 【摘要】本实验先利用CCD 光学多道系统，通过对已知波长的氦、氖光谱进行定标测量氢光谱巴耳末系的谱线，然后用单色仪测量氢氘同位素光谱，得到氢氘光谱的波长值；利用这些测得值计算出了氢、氘的里德伯常量分别为R H =109685.07cm -1和R D =109715.98cm -1，同时通过计算得出了质子与电子质量之比为/p e m m =1783.18，与理论值1836.15相比误差为2.88%。
关键词：光学多道 、CCD 、氢氘光谱、光电倍增管一、 引言光谱学在原子分子物理、天文物理、等离子体物理、激光物理和材料物理等物理学科中有重要作用。
纵观整个光谱学史，氢光谱的实验和理论研究都占有特别重要的地位。
在1885年，瑞士物理学家巴耳末就发现了巴耳末公式，即可见光区氢光谱谱线波长的规律。
1892年美国物理学家尤雷等发现氢的同位素氘（D ）的光谱。
氢原子和氘原子的核外都只有一个电子，故光谱极为相似，但由于原子核质量的不同波长也有所差别，这种差别就称为“同位素位移”。
本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点， 并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术。
二、 实验原理在原子体系中，原子的能量状态是量子化的。
用1E 和2E 表示不同能级的能量，ε表示跃迁发出光子的能量，h 表示波尔兹曼常量，ν表示光子的频率，对于原子从低能级到高能级的跃迁我们有：21h E E εν==-，其中21E E hν-=（1） 由于原子能级的分立，频率ν也为分立值，在分光仪上表现为一条条分立的“线性光谱”，这些频率由巴耳末公式确定：H 原子：2212111H H R n n λ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ （2） 其中1n 和2n 为轨道量子数，H R 为氢原子的里德伯常数。
当1n =2，2n =3，4，5……时，公式（2）对应氢原子巴耳末系。
光学多道测量光谱
使用光学多道测量光谱摘要：本文介绍了电荷耦合器件〔CCD〕成像原理，以及光学多道分析器〔OMA〕多道快速检测和显示微弱光谱信号的方法，并利用汞灯的特征光谱线长进展定标，测量钠灯和氢氘灯的光谱，为分析金属种类和金属特征谱线长提供简便方法。
关键词：Hg光谱波长定标光栅多色仪传统的光谱测量技术由于受到光谱分辨率、灵敏度、时间、分析速度的限制，已经不再适应科学技术的开展和应用的需要。
20世纪60年代激光科学特别是可调谐激光技术的开展，新型光谱探测元件及探测技术的开展，光电二极管自校准技术和微弱光谱信息的接收技术和处理技术以及微处理机的应用，使得光谱测量技术的开展产生了一个革命性的变化，进入了一个新的开展时期。
传统的摄谱仪、光电分光光度计等光谱仪已经逐渐被光学多道分析仪OMA所取代。
它集信息采集、处理、存储等功能于一体。
CCD自1970年问世以后，开展迅速，应用广泛。
它具有自扫描，光谱范围宽，动态范围大，体积小，功耗低，寿命长，单色性高等优点，已应用于光谱分析仪器上，将它置于光谱仪的光谱面，一次曝光可获得整个光谱，且易于计算。
CCD图象器件用于OMA的仪器迅速增长，大大提高了光谱分析的精度和效率。
1.实验原理1.1电荷耦合器件〔CCD〕电荷耦合器件是一种以电荷量表示光量大小，用耦合方式传输电荷量的新型器件。
它具有自扫描、光谱范围宽、动态范围大、体积小、功耗低、寿命长、可靠性高等一系列优点。
CCD 根本构造和MOS(金属一氧化物一半导体)器件一样，衬底是硅半导体。
如图1，硅外表有一层二氧化硅薄膜，再上面是一层金属，作为电极。
这样，在硅和电极之间形成一个小电容，在其两端加一偏压就产生一个与硅外表垂直的电场。
如果衬底是p 型Si，金属电极置于高电位，电场的方向那么从金属指向p 型半导体。
在金属界面积累了一层正电荷，p型半导体界面处的空穴被排斥，只剩下带负电荷的受主杂质离子，形成一耗尽层。
耗尽层的杂质离子是不能自由移动的，对导电作用没有任何奉献。
光学多道测量
光学多道测量光谱【摘要】光学多通道分析器（Optical Multichannel Analyzer）简称OMA，是一种采用多通道快速检测和显示微弱光谱信号的电子光学仪器。
本实验使用汞灯与与汞的特征波长对光学多通道分析器进行定标。
并用定标后的仪器对钠光、氘光波长进行测量。
【关键字】多通道测量、CCD、光谱【正文】一、实验原理1、电荷耦合器件(CCD)电荷耦合器件(Charge—Coupled Device)是一种以电荷量表示光量大小，用耦合方式传输电荷量的新型器件。
它具有自扫描、光谱范围宽、动态范围大、体积小、功耗低、寿命长、图1—8. （a）. p 型Si 表面附近的耗尽层, (b). p 型Si 表面附近的反型层.可靠性高等一系列优点。
自1970 年问世以来，发展迅速、应用广泛。
CCD 线列已用于光谱仪，将它置于光谱仪的光谱面，一次曝光就可获得整个光谱，并且易于与计算机连接。
面阵CCD 已用于电视摄像机和卫星遥感器。
CCD 基本结构和MOS(金属一氧化物一半导体)器件一样，衬底是硅半导体。
如图1—8，硅表面有一层二氧化硅薄膜，再上面是一层金属，作为电极。
这样，在硅和电极之间形成一个小电容，在其两端加一偏压就产生一个与硅表面垂直的电场。
如果衬底是p 型Si，金属电极置于高电位，电场的方向则从金属指向p 型半导体。
在金属界面积累了一层正电荷，p型半导体界面处的空穴被排斥，只剩下带负电荷的受主杂质离子，形成一耗尽层。
耗尽层的杂质离子是不能自由移动的，对导电作用没有任何贡献。
随着电压的增加，耗尽层将逐渐展宽。
在耗尽区内或附近，由于光子的作用产生了电子一空穴对，电场将电子吸引到半导体与绝缘体的界面。
这些导体中的电子是可以自由运动的，是参与导电的载流子，它们在界面形成了一个n 型半导体层。
它与原衬底的导电类型相反。
故称为反型层。
反型层内电子的数目取决于光生电子—空穴数的累积值，器件曝光时间越长，此电荷包中电子的数目就增多，耗尽层的宽度逐渐变窄。
使用光学多道测量光谱实验预习报告
使用光学多道测量光谱实验预习报告摘要光多道探测器（OMA）是一个能够同时对多个检测通道完成光电转换，实现光谱并行检测的探测器。
光学多道利用现代的光电技术—CCD来实现对光谱的接收、测量和处理。
本文简单的阐述了光学多道仪的历史背景与发展前景，仪器的结构原理，以及实验的定标等基本问题。
关键词光学多道仪；光谱仪；吸收光谱正文光谱分析是研究物质微观结构的重要方法，它广泛应用于化学分析、医药、生物、地质、冶金和考古等部门。
常见的光谱有吸收光谱、发射光谱和散射光谱。
涉及的波段从x射线、紫外光、可见光、红外光到微波和射频波段。
本实验通过测量发光二极管发射光谱，使大家了解发光二极管的主要光学特性和光谱测量的基本方法。
光学多通道分析器是集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体的精密仪器，能够更为精确的进行光谱测量。
它的结构和工作原理较为复杂，但由于使用了计算机技术而使得操作过程非常方便。
本实验通过对汞灯定标和测量发光二极管的光谱从而达到了解光学多通道分析器的工作原理，理解光谱测量与分析的重要性，并掌握操作方法的目的。
一、历史背景1.光谱仪的发展光谱起源于17 世纪，1666 年物理学家牛顿第一次进行了光的色散实验。
他在暗室中引入一束太阳光，让它通过棱镜，在棱镜后面的自屏上，看到了红、橙、黄、绿、兰、靛、紫七种颜色的光分散在不同位置上——即形成一道彩虹。
这种现象叫作光谱。
这个实验就是光谱的起源，自牛顿以后，一直没有引起人们的注意。
到1802年英国化学家沃拉斯顿发现太阳光谱不是一道完美无缺的彩虹，而是被一些黑线所割裂。
1814 年德国光学仪器专家夫琅和费研究太阳光谱中的黑斑的相对位置时，把那些主要黑线绘出光谱图。
1826 年泰尔博特研究钠盐、钾盐在酒精灯上光谱时指出，发射光谱是化学分析的基础、钾盐的红色光谱和钠盐的黄色光谱都是这个元素的特性。
到1859 年克希霍夫和本生为了研究金属的光谱自己设计和制造了一种完善的分光装置，这个装置就是世界上第一台实用的光谱仪器，研究火焰、电火花中各种金属的谱线，从而建立了光谱分析的初步基础。
10-光学多道分析器实验03
实验十 用光学多道分析仪研究光谱技术众所周知，常用的光谱涉及的波段从X 射线，紫外线，可见光，红外线，微波到射频波段。
所以光谱技术是研究物质微观结构的重要手段，它被广泛地应用于医学，生物，化学，地质考古，冶金等许多场所。
光谱实验的数据为了解原子、分子和晶体等精细结构提供了重要依据。
而光学多通道分析器是用平面光栅衍射的方法获得多级衍射光的仪器，用它可对给定波长范围的单色光进行光谱分析，与单缝，双缝衍射相比，平面光栅衍射具有衍射本领大，衍射光线亮，分辨率高等特点。
因而在特征谱线分析中有着广泛的应用。
本实验通过测量各种气体灯光的原子在可见光波段的发射光谱使大家了解光谱与微观结构（能级）间的联系和学习光谱测量的基本方法。
【实验目的】1．了解和学会使用光学多道分析仪。
2．通过光学多道分析仪分析氢、氮、氦、氖等光谱技术。
3．测量氢光谱的巴尔末系中H α、H β，H γ，H δ四种谱线的波长和里德伯常数。
【实验原理】衍射包括单缝衍射，双缝衍射和光栅衍射。
它们都可用来测量光波的波长，但由于单缝衍射，双缝衍射在各级衍射的分辨率与亮度存在矛盾，而光栅正好解决了两者间的矛盾，所以实验中大多采用平面光栅来做实验。
光栅一般分两类，一类是透射式(见图1)，另一类是反射式(见图2)。
透射式光栅是在一块平面透明的玻璃板上刻上平行，等间距又等宽的直痕，刻痕部分不透光，两刻痕间能透光，相当于狭缝。
相邻刻痕间的距离d 称为光栅常数。
反射式光栅是在镀有金属层的表面上刻划斜的平行等间距刻痕，斜面能反射光。
本实验用反射式平面光栅。
利用现代电子技术和计算机技术接收和处理某一波长范围内光谱信息的光学多通道分析与检测系统的基本框图如图3所示。
图3光学多通道分析与检测系统的基本框图入射光被多色仪色散后在其出射窗口形成某一波长范围的谱带。
位于出射窗口处的多通道CCD 将谱带的强度分布转变为电荷强弱的分布，由信号处理系统扫描并经A/D 变换后在计算机上显示出来。
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近代物理学实验报告
（一）
——使用光学多道测量光谱
姓名：韦江波
班级：物理091
学号：09990233
联系方式：670959
摘要
光学多通道分析器（Optical Multichannel Analyzer）简称OMA，是一种采用多通道快速
检测和显示微弱光谱信号的电子光学仪器。它能方便地给出各种待测光谱的光谱曲线和光谱
数据，可用于快速光谱分析及各种光谱研究。光学多通道分析器是由光学多色仪、并行检测
器及其控制器和数据处理台（专用的微型电子计算机及其输出显示用的荧光屏）等三大部分
组成。
关键词
电荷耦合器件；光学多道分析器；光谱仪
引言
在现代光学多道检测系统中，以光导摄象管或扫光二极管列阵作为多通道检测器，用微
处理机采集，处理并存贮数据，并且采用多色仪的光学多道分析器，其特点是体积小、操作
方便、速度快、信息容量大，而且光谱分辨率、时间分辨率和空间分辨率都极高。
光谱分析是研究物质微观结构的重要方法，它广泛应用于化学分析、医药、生物、地质
和考古等部门。常见的光谱有吸收光谱、发射光谱和散射光谱。涉及的波段从x射线、紫外
光、红外光到微波和射频波段。本实验通过测量发光二极管发射光谱，使大家了解发光二极
管的主要光学特性和光谱测量的基本方法。
实验方案
一、实验目的
1 了解电耦合器件（CCD）的原理并掌握OMA系统的工作原理与使用注意事项。
2 用低压汞灯谱线作为一只波长进行波长测量定标，观测并记录钠灯光谱。
二、实验原理
光学多通道分析仪原理为平行光束入射到平面光栅G（光栅平面的方位可由精密机械调
节）时，将发生衍射，衍射时有光栅方程：
sin,0,1,2dkk
式中d是光栅常数，
λ是入射光波长，k是衍射级次，θ为衍射角。由光栅方程可知，当光栅常数d一定时，不
同波长的同一级主最大，除零级外均不重合，并且按波长的大小，自零级开始向左右两侧，
由短波向长波散开。每一波长的主最大，在光栅的衍射图样中都是很细、很锐的亮线。
由dsinθ=kλ可知，级次间距对应cos,/(cos)dd当角度θ较小的时，
角度间隔∆θ最小，当角度θ增加时，角度间隔∆θ增加。所以光谱排列并非按角度θ线性分
布。当角度θ较小时可以简化为线性，即可采用线性定标，更进一步可以从级数展开的角度
采用2次、3次、或4次定标，在本实验中，我们采用线性定标。
定标：是指在相同的衍射级次（一般取第1级次）下，采集已知谱线，然后对已知谱线
定标，随即将横坐标由CCD的通道转化为波长；在已定标的波长坐标下，采集未知的谱线，
可直接通过读取谱线数据、读取坐标数据或寻峰的方式获取未知谱线的波长。
定标和采集未知谱线必须有相同的基础，那就是起始波长（或中心波长）。在本实验中
的起始波长或中心波长是一个参考数据，是通过转动光栅到某一个位置来实现的，但由于是
机械转动，重复性比较差，因此需要定标。定标也是有误差的。定标使用谱线位置的远近，
以及采用的是几次定标，都会影响到数据的准确性。
CCD传感器是WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的核心，也是整个系统的关键
所在，它的作用是将衍射光谱转换成电信号。
CCD全称电荷耦合器件(Charge—Coupled Device)是一种以电荷量表示光量大小，用耦
合方式传输电荷量的新型器件。它具有自扫描、光谱范围宽、动态范围大、体积小、功耗低、
寿命长、可靠性高等一系列优点。自1970年问世以来，发展迅速、应用广泛。CCD线列已
用于光谱仪，将它置于光谱仪的光谱面，一次曝光就可获得整个光谱，并且易于与计算机连
接。面阵CCD已用于电视摄像机和卫星遥感器。
CCD的工作过程是：当CCD受到光照后，各个CCD单元内贮存的电荷量与它的曝光
量成正比；若给它施加特定时序的脉冲，其内部单元存贮的信号电荷便能在CCD内作定向
传输、实现自扫描，进而将由光照感生的电荷依次传送出去。
WGD-6型光学多通道分析器数据采集部分的另一个作用是将线阵CCD输出的模拟电
压信号转换成数字电压信号，并存储在外部RAM中。这样数据就成为计算机能够读取的有
效数据了。
计算机处理部分的功能是控制整个系统工作，将数据由外部RAM中读入、并保存在内
部RAM并作分析、处理，最后计算出结果并根据要求显示和打印。因此对于计算机的使用
是本次实验的关键，实验之前必须把软件的说明仔细阅读，同时对于计算机与光学多通道分
析器的连接线路也应该仔细研究。最后考虑到数据量可能比较大，我们需要耐心等待实验结
果并且尽量不干扰仪器获得的数字电压信号及原始数据。
三、实验仪器
光学多通道分析仪
四、实验步骤
（1）摆放好Hg灯，使光源聚集在多色仪的缝上，适当调节狭缝的宽度，但是必须使
缝宽在0.2～2mm的范围内，不可超过2mm以免损坏仪器。
（2）打开CCD的电源，再打开计算机及计算机上相应的光学多道分析软件。考虑到
背景光线的影响，按下背景清除按键，清除原先记录的默认值，然后关闭汞灯，按下背景记
忆。接下来计算机会将实际采集的谱线与背景相减，获取真实的谱线。
（3）设置中心波长为500nm（中心波长的调整过程当中，应当缓慢调节，每次调节都
应当在上一次调节生效之后），按下“实时采集”按键，采集Hg的特征谱线。根据Hg光谱
的尖锐程度，适当调整光源和透镜的位置，以及狭缝的大小。(如果没看到谱线，只看到一
些噪声信号，则要适当调整中心波长的设置，有可能谱线在电脑上你所看到范围之外)
（4）得到较尖锐的光谱后，点击工具栏下的“停止”，实时采集完毕。将转换开关打到
观察窗，打开CCD的遮光盖，观察衍射光谱。可以看到一道强绿光和两道黄光对照。Hg
有435.84nm、546.07nm、576.96nm和579.0nm四条特征谱线，由于在计算机上所能反映的
光谱带宽为150nm-200nm之间，中心波长为550nm。读取三条尖锐光谱的位置数组，做差，
根据其差值比，及观察窗查看到的光线颜色，可以确定三条光谱为
546.07nm,576.96nm,579.07nm这三条特征谱线。
（5）确定了特征谱线之后，利用这几条特征谱线进行定标，将横坐标的道数转化为波
长显示。在实验过程中采用手动定标，在“数据处理”中选择“手动定标”，选定546.07nm
的谱线，按回车键，输入谱线波长，按“下一点”之后选定579.07nm的谱线，按回车键，
输入谱线波长，点击“定标”后选择线性定标后，计算机就根据Hg的特征谱线来完成定标，
将横坐标的道数显示转换成波长显示。
（6）测量纳光的波长，将Hg灯光源换为钠灯光源，采集同一波长范围内的待测钠光
的光谱，在完成实时采集之后，对光谱图进行寻峰（采集钠光光谱所用的寄存器必须是汞光
谱定标所在的寄存器）。
数据处理
实验数据如下图所示
选取恰当的中心波长后，通过读取三条尖锐光谱的位置数组，做差，根据其差值比，及
观察窗查看到的光线颜色，确定三条光谱为546.07nm,576.96nm,579.07nm这三条特征谱线。
定标，选取波长为546.07nm和579.07nm的两个峰，得到定标公式
得到钠双线波长588.93nm、589.55nm与实际测量值589.0nm、589.60nm极为接近。
实验总结
在实验过程中，可以说是碰上了许多问题，究其原因主要就是因为对实验仪器的了解不
够以及对实验细节的掌控不到位。在实验开始就找不到观察窗，甚至开始还以为观察窗是在
软件里调的，直到后来发现软件使用说明书里也找不到关于观察窗的只言片语，才发现观察
窗属于硬件。还有就是噪声信号的影响，直接原因是狭缝的宽度以及狭缝与灯的位置没有把
握好，这个度也只能从实验中细细体味。最大的问题出现在最后一步对钠光灯波谱的寻峰过
程当中，在前几次实验当中，虽然双线的波长也可以得到，但每次都不止两个波峰，会有其
他一些无用的波峰，在假使我们不知道钠双线波长的情况下，也就是实验假定情况下，我们
是不能从中分辨出哪两个峰是我们需要的。后来发现，问题就出在背景记忆这里，因为我们
每次用观察窗观看光谱时，为了看清楚一些，都会关掉一些灯，这样就使背景变暗，去除背
景后（存的背景还是原来的背景记忆）就会对光谱产生一定的削弱，定标的时候就会出现些
问题，特别是背景记忆出现较大变动的地方可能会出现波峰，然后在对钠灯光谱的测定时产
生影响。在实验的开始，在第一张数据图中可以看到有三个波峰，调节一下中心波长可以使
汞灯光的四个波峰一齐出现，最初我想定四个点总比两个准确，但经实践发现，定四个点后，
得到的钠双线波长大概与实测值差了好几十，后来又试了定三个点，仍发现偏离了几个纳米，
百思不得其解。我想做实验就是带着问题去做实验，然后做完实验后出来依旧是带着问题，
新的一个问题。
参考文献
【1】近代物理实验讲义。[J]浙江师范大学树立信息学院近代物理实验.2011-9
【2】张天喆、董有尔，近代物理实验。[J]科技出版社.2004-1