单色仪的定标和光谱测量MonochromatorExperiments三级物理实验内容简介单色仪的用途光谱学发展史简介单色仪的结构和原理闪耀光栅的工作原理单色仪的入射和出射狭缝钠灯、He-Ne激光器、LED灯、汞灯的光谱测量滤光片的吸收特性光谱测量红宝石吸收和发射光谱测量,罗丹明6G溶液的发光和吸收光谱测量附录单色仪的用途从复色光源中提取单色光测量复色光源的光谱:研究目的—物质的辐射特性,光与物质的相互作用,物质的结构(原子分子能级结构),遥远星体的温度、质量、运动速度和方向。应用范围—采矿、冶金、石油、燃化、机器制造、纺织、农业、食品、生物、医学、天体与空间物理(卫星观测)等等。应用:荧光、吸收、透射、反射、光致发光、激光光谱、等离子发射、真空紫外光谱光谱学发展史简介1、形成阶段:1666年牛顿在研究三棱镜时发现将太阳光通过三棱镜太阳光分解为七色光。1814年夫琅和费设计了包括狭缝、棱镜和视窗的光学系统并发现了太阳光谱中的吸收谱线(夫琅和费谱线)。2、研究室和应用阶段:1860年克希霍夫和本生为研究金属光谱设计成较完善的现代光谱仪—光谱学诞生。由于棱镜光谱是非线性的,人们开始研究光栅光谱仪。光栅与棱镜相比棱镜的工作光谱区受到材料的限制(光的波长小于120nm,大于50m时不能用)光栅的角色散率与波长无关,棱镜的角色散率与波长有关。棱镜的尺寸越大分辨率越高,但制造越困难,同样分辨率的光栅重量轻,制造容易。光栅存在光谱重叠问题而棱镜没有。光栅存在鬼线(由于刻划误差造成)而棱镜没有。优点缺点Fastie-Ebert型配置单色仪PMTM2GM1S1:入射狭缝S2:出射狭缝M1:离轴抛物镜G:闪耀光栅M2:反光镜PMT:光电倍增管S1S2三部分—光源和照明系统、分光系统和接收系统Czerny-Turner型配置单色仪6λλslit-6-1vλv10cos(α)BP=WkNF10kNλDα=sin-D22cos()2光学带宽计算公式单色仪的照明系统光源:火焰(燃烧气体:乙炔、甲烷、氢气)电火花、电弧(电火花发生器)、激光、高低压气体灯(钠灯、汞灯等)、星体、太阳单色仪的接收系统—光电倍增管光电阴极材料:多碱金属或双碱金属窗口材料:硼硅酸盐玻璃光电倍增管特征(谱响应、典型增益、暗电流)光谱响应增益暗电流光电倍增管工作原理利用光电子发射效应和二次电子发射效应制成的光电器件。光电倍增管是电流放大元件,具有很高的电流增益,因而最适合于微弱信号的检测。优点是灵敏度高、...