大物专题实验光源光谱论文
物理实验技术中的光谱特性测量与光源选择
物理实验技术中的光谱特性测量与光源选择在物理实验中，光谱特性测量与光源选择是非常重要的环节。
光谱是研究物质特性的关键，通过测量光谱可以了解物质的成分、结构和行为。
而光源则是产生光谱的关键，合适的光源选择可以提供稳定的光信号，并提高测量的精确度和可靠性。
光谱特性测量是通过研究光的频率与强度分布来了解物质的性质。
在光谱特性测量中，常用的方法包括吸收光谱、发射光谱和拉曼光谱等。
吸收光谱是通过测量物质对不同波长光的吸收程度来研究物质的结构和化学成分。
而发射光谱则是通过测量物质在受激条件下发射的光的频率与强度来了解物质的能级结构和电子转移过程。
拉曼光谱则是通过测量物质在受激条件下散射光的频率与强度来研究物质的分子振动和晶格振动等。
在光谱特性测量中，选择合适的光源是非常关键的。
一般来说，光源的选择应该考虑光强度、光谱范围和稳定性等因素。
毫无疑问，激光光源是最常用的光源之一。
激光光源具有高亮度、高单色性和高相干性等特点，适用于各种光谱测量和光谱分析。
然而，激光光源也存在一些缺点，比如成本较高、大小笨重等。
因此，在具体实验中，根据实验要求和经济条件，可以选择适合的光源。
在选择光源时，还需要考虑实验所需的波长范围。
不同的光源具有不同的光谱范围，因此选择合适的光源能够最大化地利用光信号，提高测量的精确度。
比如，在紫外-可见光谱测量中，可以使用氘灯作为光源，因为氘灯可以提供紫外波长区域的光信号。
而在红外光谱测量中，可以选择红外灯作为光源，因为红外灯能够提供红外波长区域的光信号。
此外，光源的稳定性也是一个重要的考虑因素。
实验中，光源的稳定性对测量结果的准确性起着至关重要的作用。
如果光源不稳定，会导致测量结果的波动性增加，从而降低测量的可靠性。
因此，在选择光源时，应该考虑光源的稳定性，并根据实验的需求选择合适的光源。
光谱特性测量与光源选择是物理实验中不可或缺的环节。
通过测量光谱，可以了解物质的性质和行为。
而选择合适的光源可以提供稳定的光信号，并提高测量的准确性和可靠性。
大物实验-LED光谱特性的测量
380~420
420
蓝光
453.956
420~470
470
白光
400~800
380~780
/
比较可知所测数据与理论值基本吻合，在测量的几种光（不包括白光）中，紫光波长最短，红光波长最长。
指导教师批阅意见：
成绩评定：
实验设计方案40分
实验操作及数据记录、数据处理实验结果（30分）
实验总结（30分）
一、实验设计方案
设计任务：测量LED光谱特性
设计要求：
1、了解LED的工作原理、基本特性、主要型号及参数
2、测量LED的光谱特性，测出峰值波长和半宽度
设计原理：
LED主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。当在电极上加上正向偏置电压之后，电子和空穴分别注入P区和N区。当非平衡少数载流子与多数载流子复合时，就会以辐射的形式将多余的能量转化为光能。
蓝光
440.877
468.402
27.525
白光
/
/
/
比较得知红光的光谱半值宽度最小，绿光的光谱半值宽度最大。说明红光LED发光颜色最纯，然后依次是蓝光、紫光、绿光。
LED
波长/nm
（测量值）
参考值
范围/nm
代表波长/nm
绿光
517.676
500~570
550
红光
628.001
605~700
700
紫光
3.3导出图片，结束实验。
四、数据记录与处理
绿光LED光谱图
红光LED光谱图
紫光LED光谱图
蓝光LED光谱图
白光LED光谱图
五、实验结果陈述与总结
颜色
左边读数
发光材料光谱实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解发光材料的基本性质及其光谱特性；2. 掌握使用光谱仪进行发光材料光谱测量的基本操作方法；3. 分析发光材料的光谱特征，了解其发光机理。
二、实验原理发光材料在受到激发后，其内部的电子会从低能级跃迁到高能级，当电子回到低能级时，会释放出能量，产生光子。
发光材料的光谱特性主要由其能级结构决定，通过分析发光材料的光谱，可以了解其发光机理和材料性质。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：- 光谱仪- 发光材料样品- 激光光源- 光栅光谱仪- 光电倍增管- 电脑及光谱分析软件2. 实验材料：- 发光材料样品：LED、荧光粉、磷光材料等四、实验步骤1. 准备实验样品：将发光材料样品放置在样品架上，确保样品与光谱仪光路对齐。
2. 调整光谱仪参数：根据实验要求，设置光谱仪的波长范围、分辨率、扫描速度等参数。
3. 测量光谱：打开激光光源，启动光谱仪，对发光材料样品进行光谱测量。
记录光谱数据。
4. 数据处理与分析：将测量得到的光谱数据导入电脑，利用光谱分析软件进行数据处理和分析。
5. 结果讨论：根据光谱分析结果，讨论发光材料的发光机理、能级结构、材料性质等。
五、实验结果与分析1. LED光谱分析实验结果：LED样品在激发下，发射出特定波长的光，如蓝色LED发射波长为470nm，绿色LED发射波长为520nm。
分析：LED发光机理主要是由半导体材料中的电子与空穴复合产生光子。
光谱分析结果表明，LED发射光的波长与半导体材料的能级结构密切相关。
2. 荧光粉光谱分析实验结果：荧光粉样品在激发下，发射出比激发光波长更长的光，如蓝光激发的黄色荧光粉发射波长为570nm。
分析：荧光粉发光机理主要是由激发态分子回到基态时，通过能量转移产生光子。
光谱分析结果表明，荧光粉的发射波长与激发态分子的能级结构有关。
3. 磷光材料光谱分析实验结果：磷光材料在激发后，具有较长的余辉时间，发射光波长与激发光波长相同。
分析：磷光材料发光机理主要是由激发态分子产生的一种能量转移过程，使电子在激发态中停留较长时间。
荧光光谱分析范文
荧光光谱分析范文荧光光谱分析是一种常用的分析技术，可以用于研究化学物质的结构、性质和动力学过程。
它基于荧光现象，通过测量样品在吸收电磁辐射后再辐射出的荧光信号来获得有关样品的信息。
荧光光谱分析技术广泛应用于生物医学、环境保护、食品安全、材料科学等领域。
荧光是一种特殊的光辐射现象，当物质吸收电磁辐射后再辐射出的光子具有更长的波长和较低的能量。
这是因为吸收能量后的激发态分子会经历跃迁，由高能级跃迁到低能级，然后发射光子。
在荧光光谱分析中，常用的光源有氘灯、氙灯等，它们发射的光具有广谱的特点，可以激发多种物质发出荧光。
光束分析系统包括光栅、滤光片和光电倍增管等，用于分离和选通要测量的荧光信号。
样品室则是放置待测样品的地方，通常要控制样品的温度和气氛以保证实验的准确性。
探测器则用于测量样品发出的荧光信号，根据信号的强度和波长分布来分析样品。
荧光光谱分析可以提供大量信息，比如物质的组成、浓度、结构和物理化学性质等。
通过分析样品的荧光光谱，可以确定样品所含有的元素或化合物。
不同分子或化合物在荧光光谱上表现出不同的特征峰，通过对这些特征峰的分析，可以推测样品的成分。
荧光光谱还可以用于研究物质的动力学过程，比如反应速率、分子间相互作用等。
在生物医学领域，荧光光谱分析被广泛用于药物研究和临床诊断。
例如，荧光标记技术可以用来研究生物分子的相互作用和位置分布。
在环境保护中，荧光光谱分析可以用于检测和监测水体、大气和土壤中的污染物。
在食品安全方面，荧光光谱可以用于检测食品中的添加剂、残留农药和有害物质。
在材料科学领域，荧光光谱被广泛应用于新材料的研发和表征，可以提供新材料的光学和电学性质等信息。
总之，荧光光谱分析是一种快速、灵敏和非破坏性的分析方法，具有广泛的应用前景。
它在不同领域的应用不断扩展，为科学研究和工业应用提供了重要的支持和帮助。
山奈素论文：生物大分子的光谱法研究
山奈素论文：生物大分子的光谱法研究【中文摘要】核酸与蛋白质是生命的物质基础。
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。
它不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。
蛋白质是一切生命的物质基础,是肌体细胞的重要组成部分,是人体组织更新和修补的主要原料。
人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。
蛋白质的测定和小分子与蛋白质相互作用的研究在蛋白质结构研究,临床医学,药学,生命科学等方面都有着极其重要的意义。
因此核酸的测定,以及探究药物小分子与核酸蛋白的相互作用方式,对新药物的合成以及临床检测等方面具有重要意义。
本论文以荧光和共振光散射技术为主要研究手段,结合CD、TEM、UV等多种分析技术寻找新的核酸和蛋白质光谱探针,探讨光谱探针分子与生物大分子的作用机理,建立了新型的灵敏的定量检测方法。
本文共五部分。
论文第一部分综述了荧光和共振光光谱探针以及纳米粒子在核酸和蛋白质生物大分子分析中的研究进展。
论文第二部分,研究了山奈素、铝、纳米银和核酸的相互作用。
研究表明：核酸可增强山奈素-铝体系荧光,纳米银对其荧光强度有进一步的增强作用,且体系荧光增强程度与核酸的浓度在一定范围内具有良好的线性关系,据此建立了定量测定核酸的新方法。
fsDNA、smDNA和yRNA的线性范围分别为：5.0×10-9-2.0×10-6 g mL-1,7.0×10-9-2.0×10-6g mL-1和2.0×10-8to 3.0×10-6g mL-1,检出限分别为2.5×10-9 gmL-1,3.2×10-9g mL-1和7.3×10-9g mL-1。
该方法测定实际样品中DNA的结果令人满意。
并将本测定方法与山奈素、铝和核酸体系进行比较,发现检出限以及线性范围都得到了改善。
食用油在煎炸过程中的光致发光光谱分析研究
毕业论文(设计)题目名称：食用油在煎炸过程中的光致发光光谱分析研究题目类型：研究论文院(系)：物理科学与技术学院专业班级：应物10802班时间：2012年1月至2012年6月目录毕业论文(设计)任务书 (I)毕业论文(设计)开题报告 (IV)长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见 (X)长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语 (XI)长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定 (XII)中文摘要 (XIII)外文摘要 (XIV)1前言 (1)2光致发光光谱分析技术 (2)2.1 光致发光光谱的基本原理 (2)2.2 光致发光谱分析技术的特点及研究现状 (2)3食用油在煎炸过程中的光致发光光谱研究分析................................................................3.1 实验装置及原理简介 (4)3.2 样品的来源及光谱的采集 (5)3.3 食用油煎炸过程的光致发光光谱 (6)4食用油煎炸过程的物化参量的测量 (7)4.1 温度的测量 (8)5食用油煎炸过程的分析 (8)5.1 多元线性回归 (8)5.2 激光光致发光光谱法与理化方法比较分析 (10)6结束语12参考文献 (13)致谢 (15)毕业论文（设计）任务书院（系）物理科学与技术学院专业应用物理学班级应物10802学生姓名汪彬彬指导教师/职称杨琴/讲师1．毕业论文(设计)题目：食用油在煎炸过程中的光致发光光谱分析研究2．毕业论文（设计）起止时间：2012年1 月～2012年6月3．毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）[1]周开利，康耀红. 神经网络模型及其MATLAB仿真程序设计[M]. 北京: 清华大学出版社, 2005.[2]向东进. 实用多元统计分析[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 2005.[3]李静萍，谢邦昌.多元统计分析方法与应用[M]. 北京: 中国人民大学出版社, 2008.[4]卢纹岱. SPSS for Windows 统计分析[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006.[5]纳鹏军，晋晓勇. 煎炸胡麻油分子光谱分析研究[J]. 光谱学与光谱分析,2011,31（7）: 1889~1891.[6]刘福莉，陈华才. 近红外透射光谱法检测三组分食用调和油含量的研究[J]. 光谱学与光谱分析,2009,29（8）: 2099~2102.[7]翁欣欣，陆峰，王传现，等. 近红外光谱-BP神经网络-PLS法用于橄榄油掺杂分析[J]. 光谱学与光谱分析,2009,29（12）: 3283~3287.[8]庄小丽，相玉红，强洪，等. 近红外光谱和化学计量学方法用于橄榄油品质分析与掺杂量检测[J]. 光谱学与光谱分析,2010,30（4）: 933~936.[9]裘正军，陆江锋，毛静渊，等. 基于可见-近红外光谱的可乐品牌鉴别方法研究[J].光谱学与光谱分析,2007,27（8）: 1543~1546.[10]何勇，李晓丽，邵咏妮.基于主成分分析和神经网络的近红外光谱苹果品种鉴别方法研究[J]. 光谱学与光谱分析,2006,26（5）: 850~853.[11]何勇，冯水娟，李晓丽，等.应用近红外光谱快速鉴别酸奶品种的研究[J]. 光谱学与光谱分析,2006,26（11）: 2021~2023.[12]M.W. Young, D. K. L. Mackerron, H. V. Davies. Calibration of nearinfrared reflectance spectroscopy to estimate nitrogen concentration in potato tissues[J]. Potato Research, 1997, 40（2）: 453~457.[13] Stephen S. Kelley, Timothy G. Rials, Rebecca Snell, et al. Use of nearinfrared spectroscopy to measure the chemical and mechanical properties of solid wood[J]. Wood Science and Technology, 2004, 38（4）: 245~250.[14]刘志霄，梁亮，俞晓莹.基于可见-近红外光谱技术与BP-ANN算法的污水类型鉴定[J]. 激光与红外,2009,39（11）: 1153~1157.[15]齐小明，张录达，杜晓林，等. PLS-BP法近红外光谱定量分析研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2003, 23（5）: 870~872.[16] SHAO Y N, HE Y, ANTIHUS H G, et al. Visible/near infraredspectrometric technique for nondestructive assessment of tomato ‘Heatwave’(Lycopersicum esculentum ) quality characteristics[J].Food Engineering, 2007, 81: 672~678.[17]李晓丽，唐月明，何勇，等. 基于可见/近红外光谱的水稻品种快速鉴别研究[J].光谱学与光谱分析, 2008, 28（3）: 578~581.[18]马本学，饶秀勤，应义斌，等. 基于近红外漫反射光谱的香梨类别定性分析[J].光谱学与光谱分析, 2009, 29（12）: 3288~3290.[19]吴桂芳，何勇. 应用可见/近红外光谱进行纺织纤维鉴别的研究[J].光谱学与光谱分析, 2010, 30（2）: 331~335.[20]赵芸，蒋璐璐，张瑜，等. 应用光谱技术快速测定发动机润滑油的粘度值[J].光谱学与光谱分析, 2010, 30（9）: 2496~2499.4．毕业论文(设计)应完成的主要内容1）在阅读英文参考文献的基础上，完成3000字左右的英文翻译，要求对翻译内容的理解科学准确，语言流畅；2）查阅与本课题有关的参考文献20条左右，初步掌握与本课题相关的基础知识，初步了解本课题目前的研究状况和发展方向，规划本课题要完成的工作，做好论文工作笔记；3）在上述基础上，按要求完成开题报告，作好开题答辩；4）完成以下工作：采用北京卓立汉光公司的荧光光谱分析仪对食用油油炸过程进行荧光光谱分析，给出油炸过程的荧光光谱。
大学物理论文之光学论文
大学物理论文——光干涉的应用：全息照相技术班级：姓名：学号：我们了解光的干涉无处而不在，如在日光照射下，肥皂泡的薄层色及昆虫翅膀上的彩色便是最明显的例子，还有我们实验接触的播磨干涉实验，杨氏双缝实验等等，让我们对光的干涉有了些深入的了解。
其实在它的实际应用岂不更让人意想不到。
光的干涉最要的前提条件就是：必须满足传播方向相同、初相位恒定、频率相同。
对于光干涉最开始的意愿是为了测单色光的波长，然而现在我们熟悉的照相机便也运用了光的干涉，普通照相是把照相机的镜头对着被拍摄的物体，让从物体上反射的光进入镜头，在感光底片上产生物体的像。
感光底片上记录的是从物体上各点反射出来的光的强度。
对于利用的光的干涉原理制作的全息照相技术定然是未来的主流，那么首先了解下什么事全息照相！全息照相就是一种不用透镜而能记录和再现物体的三维(立体)图象的照相方法。
它是能够把来自物体的光波波阵面的振幅和相位的信息记录下来，又能在需要时再现出这种光波的一种技术。
全息照相原理：光波是一种电磁波，它在传插中带有振幅和相位的信息。
普通照相是用感光材料(如照相底片)作记录介质，用透镜成象系统（如照相机）使物体在感光材料上成象。
它所记录的只是来自物体的光波的强度分布图象，即振幅的信息，而不包括相位的信息。
因此普通照相只能摄取二维(平面)图象。
为要同时记录光波的振幅和相位的信息，可借助于一束相干的参考光，利用物光和参考光的光程差，以确定两束光波之间的相位差。
因此借助参考光,便可记录来自物体的光波的振幅和相位的信息。
全息照相记录过程：在典型的离轴型全息照相的光路布局中（原理图），由激光器发出的光束被分光镜B分成两束光，一束经反射镜M 反射后直接投射于全息底片H(―种高分辨率的感光材料)，称为参考光；另一束则照射物体，从物体反射(或透射）的光，称为物光。
物光和参考光在全息底片上相互干涉的结果，构成一幅非常复杂而又精细的干涉条纹图，这些干涉条纹以其反差和位置的变化，记录了物光的振幅和相位的信息。
光谱的拍摄实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光谱的基本原理及其在物质分析中的应用。
2. 掌握光谱仪器的操作方法，包括光源、单色器、检测器等。
3. 通过实验，学会拍摄和分析不同物质的吸收光谱和发射光谱。
4. 学习运用光谱数据对物质进行定性和定量分析。
二、实验原理光谱是物质吸收或发射电磁波时，其频率分布的变化。
根据物质的不同，光谱分为吸收光谱和发射光谱。
吸收光谱是指物质吸收特定频率的光子后，电子从低能级跃迁到高能级所形成的谱线；发射光谱是指物质释放能量，电子从高能级跃迁到低能级所形成的谱线。
光谱分析是利用物质的光谱特征来鉴定物质的成分和含量。
通过对比标准样品的光谱，可以实现对未知样品的定性分析；通过计算谱线强度，可以实现对未知样品的定量分析。
三、实验仪器及材料1. 光谱仪：包括光源、单色器、检测器等。
2. 标准样品：包括纯金属、有机化合物、无机化合物等。
3. 未知样品：待分析的物质。
4. 实验器材：光谱仪电源、连接线、样品架等。
四、实验步骤1. 将光谱仪开机预热，确保仪器稳定运行。
2. 将标准样品和未知样品依次放置在样品架上。
3. 调整光源的强度，使光谱仪处于最佳工作状态。
4. 调整单色器的狭缝宽度，使谱线清晰。
5. 调整检测器的灵敏度，使谱线可检测。
6. 拍摄标准样品的光谱，记录数据。
7. 拍摄未知样品的光谱，记录数据。
8. 对比标准样品和未知样品的光谱，进行定性分析。
9. 计算未知样品的谱线强度，进行定量分析。
五、实验结果与分析1. 标准样品的光谱特征明显，谱线清晰。
2. 未知样品的光谱与标准样品的光谱有相似之处，但存在差异。
3. 通过对比分析，得出以下结论：a. 未知样品中存在与标准样品相同的物质。
b. 未知样品中存在其他物质。
4. 根据谱线强度计算，得出以下结论：a. 未知样品中目标物质的含量为X%。
b. 未知样品中其他物质的含量分别为Y%、Z%。
六、讨论与心得1. 光谱分析是一种快速、准确、灵敏的分析方法，广泛应用于各个领域。
大学物理光学论文3000字范文
大学物理光学论文范文引言光学是一门研究光的性质、光的传播以及与物质相互作用的学科。
在大学物理教育中，光学是一个重要的研究领域，涉及到光的直线传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
本文对光的干涉现象进行了深入探讨，通过实验验证了干涉现象与波的性质和光程差的关系。
实验方法实验材料1.激光器2.平面玻璃板3.透明薄膜4.透镜5.直尺6.磁铁7.实验台实验步骤1.在实验台上固定一块平面玻璃板，确保其水平。
2.将透明薄膜放置在玻璃板上，并利用磁铁将其固定在一侧。
3.将激光器调整到合适的位置和角度，使其发出一束平行光。
4.将透镜放置在激光器发出的光束前方，调整透镜位置，使光线在透镜表面相交并汇聚到一点。
5.将透镜后方的光线分成两束，一束经过透镜并经过薄膜射到玻璃板上，另一束直接射到玻璃板上。
6.观察玻璃板上的干涉条纹，并测量不同对称中心到两侧条纹的距离。
实验结果与讨论实验结果表明，通过透明薄膜干涉实验可以观察到明亮和暗淡的干涉条纹。
我们测量了不同对称中心到两侧条纹的距离，并记录了对应的数据。
我们首先观察到了明亮的干涉条纹，这是由不同光线相位差构成的。
当两束光线相位差为$\\frac{\\lambda}{2}$时，光线会加强干涉，形成亮纹。
而当两束光线相位差为$\\lambda$时，光线会减弱干涉，形成暗纹。
通过测量不同干涉条纹之间的距离，我们可以计算出光程差和波长之间的关系。
根据理论推导，两束光线的光程差与干涉条纹之间的距离d的关系可以表示为：$$\\Delta L = d \\cdot \\sin(\\theta)$$其中，$\\Delta L$表示光程差，d表示干涉条纹之间的距离，$\\theta$表示两束光线的夹角。
通过测量不同干涉条纹之间的距离d，我们可以使用上述公式计算出相应的光程差$\\Delta L$。
结论本实验通过透明薄膜干涉实验，观察并验证了光的干涉现象与波的性质和光程差之间的关系。
通过测量不同干涉条纹之间的距离，我们可以计算出相应的光程差，并验证了实验结果与理论推导的一致性。
《基于宽带光源的相关光谱式甲烷传感理论建模及设计实现》范文
《基于宽带光源的相关光谱式甲烷传感理论建模及设计实现》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，气体检测特别是甲烷气体的检测变得越来越重要。
甲烷作为一种常见的温室气体，其准确检测对于环境保护、能源安全等领域具有重要价值。
相关光谱式甲烷传感器凭借其高灵敏度、高选择性和实时监测的优势，已成为甲烷检测的主要手段之一。
本文旨在阐述基于宽带光源的相关光谱式甲烷传感器的理论建模及设计实现过程。
二、理论建模1. 宽带光源理论在相关光谱式甲烷传感系统中，宽带光源起着关键作用。
它提供丰富的光谱信息，用于甲烷的识别和检测。
通过模拟不同宽度的光谱信号，分析其与甲烷分子吸收光谱的关系，进而建立相关数学模型。
2. 甲烷分子吸收光谱特性甲烷的分子结构及其在特定波长下的吸收特性是传感系统设计的关键依据。
通过对甲烷分子的能级结构和电子跃迁进行深入分析，研究其在不同波长下的吸收特性，从而建立准确的吸收光谱模型。
3. 信号处理与算法建模通过分析宽带光源发出的光谱信号与甲烷分子吸收光谱之间的关系，建立相应的信号处理和算法模型。
包括光谱数据的采集、处理、分析和特征提取等步骤，以及通过算法对甲烷浓度进行精确估算。
三、设计实现1. 系统整体架构设计系统主要由宽带光源、光纤传输系统、光谱仪、数据处理单元等部分组成。
其中，宽带光源提供丰富的光谱信息，光纤传输系统将光信号传输至光谱仪，数据处理单元则负责信号的采集、处理和浓度估算。
2. 硬件设计硬件部分主要包括宽带光源、光纤、光谱仪等。
其中，宽带光源应具有稳定的输出和良好的光谱特性；光纤应具有良好的传输性能和抗干扰能力；光谱仪应具有高分辨率和高灵敏度，以准确检测甲烷分子的吸收光谱。
3. 软件设计软件部分主要包括数据采集、信号处理、浓度估算等模块。
数据采集模块负责从光谱仪获取原始光谱数据；信号处理模块对原始数据进行预处理和特征提取；浓度估算模块则根据建立的数学模型，对甲烷浓度进行精确估算。
四、实验与结果分析1. 实验方法与步骤通过实验验证所建立的理论模型和设计实现方案的可行性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
姓名：王怡岚 学号：11291091
光谱的分类
摘要：复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按
波长（或频率）大小而依次排列的图案，全称为光学频谱。根据不同的分类标准，
光谱可以分为不同的类型。按波长区域不同，光谱可分为红外光谱、可见光
谱和紫外光谱；按产生的本质不同，可分为原子光谱、分子光谱；按产生
的方式不同，可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱；按光谱表观形态不
同，可分为线光谱、带状光谱和连续光谱。
关键字：光谱 分类 原子光谱
正文：由原子内部运动的电子受激发后由较高能级向较低能级跃迁产
生的。各种物质的原子内部电子的运动情况不同，所以它们发射的光波也
不同。光谱就是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单
色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。
复色光中有着各种波长的光，这些光在同一介质中有着不同的折射率。因此，
当复色光通过具有一定几何外形的介质（如三棱镜）之后，波长不同的光线会因
出射角的不同而发生色散现象，投映出连续的或不连续的彩色光带。红色到紫
色，相应于波长由0.77~0.39μm的区域，是为人眼所能感觉的可见部分，
即可见光谱。红端之外为波长更长的红外光，形成的光谱为红外光谱。紫
端之外则为波长更短的紫外光，形成的光谱为紫外光谱，都不能为肉眼所
觉察，但能用仪器记录。
按产生方式，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和散射光谱。有的物体能自
行发光，由它直接产生的光形成的光谱叫做发射光谱。
发射光谱有三种类型：连续光谱，带状光谱和明线光谱。连续分布的
包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。炽热的固体、液体和
高压气体的发射光谱是连续光谱。例如电灯丝发出的光、炽热的钢水发出
的光都形成连续光谱。带状光谱由一系列光谱带组成，它们是由分子所辐射，
故又称分子光谱。利用高分辨率光谱仪观察时，每条谱带实际上是由许多紧挨着
的谱线组成。带状光谱是分子在其振动和转动能级间跃迁时辐射出来的，通常位
于红外或远红外区。通过对分子光谱的研究可了解分子的结构。只含有一些不
连续的亮线的光谱叫做明线光谱。明线光谱中的亮线叫做谱线，各条谱线
对应于不同波长的光。稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明
线光谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子光谱。原子不同，发射
的明线光谱也不同，每种元素的原子都有一定的明线光谱。每种原子只能
发出具有本身特征的某些波长的光，因此，明线光谱的谱线叫做原子的特
征谱线。利用原子的特征谱线可以鉴别物质和研究原子的结构。
高温物体发出的白光（其中包含连续分布的一切波长的光）通过物质时，
某些波长的光被物质吸收后产生的光谱，(或具有连续谱的光波通过物质样品时，
处于基态的样品原子或分子将吸收特定波长的光而跃迁到激发态，于是在连续谱
的背景上出现相应的暗线或暗带)，叫做吸收光谱。例如，让弧光灯发出的白光
通过温度较低的钠气（在酒精灯的灯心上放一些食盐，食盐受热分解就会产生钠
气），然后用分光镜来观察，就会看到在连续光谱的背景中有两条挨得很近的暗
线，就是钠原子的吸收光谱。值得注意的是，各种原子的吸收光谱中的每一条暗
线都跟该种原子的发射光谱中的一条明线相对应。这表明，低温气体原子吸收的
光，恰好就是这种原子在高温时发出的光。因此，吸收光谱中的谱线（暗线），
也是原子的特征谱线，只是通常在吸收光谱中看到的特征谱线比明线光谱中的
少。每种原子或分子都有反映其能级结构的标识吸收光谱。研究吸收光谱的特征
和规律是了解原子和分子内部结构的重要手段。吸收光谱首先由J.V.夫琅和费在
太阳光谱中发现（称夫琅和费线），并据此确定了太阳所含的某些元素。
当光照射到物质上时，会发生非弹性散射，在散射光中除有与激发光波长相
同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统
称为拉曼效应。这种现象于1928年由印度科学家拉曼所发现，因此这种产生新
波长的光的散射被称为拉曼散射，所产生的光谱被称为拉曼光谱或拉曼散射光
谱。
在光栅光谱测波长实验中所观察到的光谱即为可见光谱，又是发散光
谱中的明线光谱即原子光谱。在小型棱镜读谱仪测氢原子光谱实验中，所
测氦氖光源氢光源光谱均是原子光谱。在光栅光谱仪测光谱实验中，所测
钠光氢光光源光谱均是原子光谱。由此总结，在光源光谱专题实验中，主
要利用原子光谱谱线的规律去测量波长，研究的也是原子光谱的特点。
参考文献：
1. 大学物理实验 牛原 北京交通大学出版社
2. 光谱中的常用名词 飞达光学网
3. 光谱学基础 飞达光学网
4. 光谱的分类 中国激光网