单色仪(北京科技大学物理实验报告)
4页1、北京科技大学实验报告单色仪实验目的:(1) 了解单色仪的结构原理,学会使用平面光栅单色仪。(2) 测量平面光栅单色仪的分辨本领。(3) 利用单色仪测量干涉滤光片的光谱透射率曲线。实验仪器:平面光栅单色仪、汞灯、钨灯、聚光灯、测试仪、光电倍增管、干涉滤光片等。实验原理:1. 平面光栅单色仪的结构原理光学系统主要由以下三部分组成:(1)入射准直部分由入射狭缝S1和抛物凹面镜M1组成,用以产生适用于光栅衍射的平行光束。(2)色散系统平面光栅G构成色散系统,达到分光以后产生各种波长单色光的要求。(3)出射聚焦系统由抛物凹面反射镜M1、平面反射镜M2和狭缝S2组成。由光栅色散系统产生的单色光经由M1和M2反射作用后会聚至出射狭缝S2,产生窄光束的单色光。2.单色仪主机电路仪器主机内主要是步进电动机信号发生器电路,用来控制步进电动机的转动。3. 光电倍增管及测光仪广电倍增管是把微弱的输入光转换成电子,并使电子数获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时,阴极发射出的光电子数发生相应的变化,由于各倍增极因子基本保持常数,所以阳极电流亦随光信号的变化而变化。4. 滤光片滤光片对不同波长的投射能力不一
2、样。当波长为,光强I0()的单色光垂入射在滤光片上时,透过滤光片的光强若为IT(),我们定义其光谱透射率为若以白光为光源,出舍得单色光所产生的光电流与入射光光强、单色仪的光谱透射率和光电器件的光谱响应率成正比,即:现将光谱投射仪为的滤光片插入光路,放置在入射狭缝之前,在光电流变为:所以:实验内容与测量:1 分辨能力的测量:分辨能力的测量只涉及汞灯的两条黄谱线,因此,应该从两谱线的外侧开始扫描,途径两谱线的峰值,终止与另一谱线的外侧外侧。2 测量滤光片的透射率:不加滤光片,开启扫描开关,从280nm开始正向自动扫描,至660nm止,观察光强的最大值在哪一波长附近,大小如何。如果光强值不符合要求,扫描至光强最大值的附近,进行适当的调节,是的最大光强接近100。1. 分辨能力的计算测量数据如下:光强随波长的变化关系表波长/nm光强波长/nm光强波长/nm光强576.4-15781579.6303576.5-1578.10579.7329576.6-1578.20579.8324576.7-1578.30579.9166576.8-1578.4058018576.90578.50580.125
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