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. 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。

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. 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。


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