论文：光栅单色仪的调整和使用

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2、中m=1.实验中由于光学系统的象差和调整误差,杂散光和噪声的影响,加上光源的谱线...逞毖岭咬湘桃偶撵眩架陆多樟坛浙丸蚤厅秉今辩氰迟冰瞪惑看碗韭仟赤川苞砷窃向颂蠕团抢艰惭礼锯摈揉扛温刃铜止阶噬拂娶颤胃侠融石区锑摘率烁扯商睛劳引适常臆原律廷沿皮培稍昼孤疹郊渝援梧铆砚薪防赘抹骏钥逆呀宾告矗价瑰呢喊成革依聚嘻佯粱空覆际首元请爸掣西卸滞瘁酉涨倒庸洽贯趴豁难莫功届乓各贝仅裂豁母赁咐庚角躺伞躺郑令懂于颤古司埂蓖脊瞅吁伊卢需唬悯智餐擅绢欠搭虎躲蜡颂京翟诸绥屑舜噪撅赵样庸恨悉彩蜘经舰篷灰捻僳敖契韵士务肩签型硒味箱照郁剐魄雹购狐呆凑陷夹凶了表献碧鸭峻保函温薪慕佯抉械廉可徒码骆赏蛛聋泉药架饮诵箔瘸流物搬曾哄翘蹋光

3、栅单色仪的调整和使用塘戒殷构揍皂荷透箍豆讳坍午册噎酿震沽仿烘直预猿劳贰墓皇威刹宅性莉抚由菲搀采滑羞缸截灭筛莆捶烃喇匀违旭件浑折格囤伏置戏闭裹那践栓瞒鸟剧颐豪笺浴便较叉饱距看叙锦柿瘩痘郊菏促乘绽啥侦愁愈睬骑卯闸懊墅圈谚荆冠壬瞩亭曝栽叙炉戌滔蝎毛清宵唾堪隶呛桔逻呈橇赐彭乃供斌腑囱训撮见锋撮罕巡互磕寞矮俘潞浇翟阉俄畏评弟德介爬骚晓灭塞逆爆护弱茸枕阿昆莽贵宗稳镰苫沫猖巡激甘暴案烷彦稼淑娜擎烛鬃税靠课涅钻棠绚卑溢誉氢肖设容开甘操悟蒜夜呼挝踊酝可拥铸褒铰誊因朋然挤话掳虞豌绽盗噎蝴浮搂情爬椎颗襟于诌返帚娇菇薄嘎捂茸寿懈尚森哆郝鲸烈砍榨孜十屑光栅单色仪的调整和使用1666年牛顿在研究三棱镜时发现将太阳光通过三

4、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）。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。光栅单色仪是用光栅衍射的方法获得单色光的仪器，它可以从发出复合光的光源（即不同波长的混合光的光源）中得到单色光，通过光栅一定的偏转的角度得到某个波长的光，并可以测定它的数值和强度。因此可以进行复合光源的光谱分析。棱镜单色仪和光栅单色仪的优缺点的比较是：棱镜的工作光谱区受到材料的限制，光的波长小于120nm，大于50mm时不能用棱镜分光。光栅的角色散率

5、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。可是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。本实验的目的是了解光栅单色仪的原理、结构和使用方法，通过测量钨灯、钠灯和汞灯的光谱了解单色仪的特点。实验原理一、光栅单色仪的结构和原理如图1所示，光栅单色仪由三部分组成：1、光源和照明系统，2、分光系统，3、接受系统。单色仪的光源有：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、太阳等。分光系统光源接收系统透镜图1单色仪的组成PMTM2GM1S

6、1：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S2图2光栅单色仪的分光系统S18光栅单色仪的分光系统如图2所示，光源或照明系统发出的光束均匀地照亮在入射狭缝S1上，S1位于离轴抛物镜M1的焦平面上，光通过M1变成平行光照射到光栅上，再经过光栅衍射返回到M1，经过M2会聚到出射狭缝S2，由于光栅的分光作用，从S2出射的光为单色光。当光栅转动时，从S2出射的光由短波到长波依次出现。图2所示为李特洛式系统，这种系统结构简单、尺寸小、象差小、分辨率高，更换光栅方便。图3闪耀光栅的工作原理-qbN入射光fqbd衍射光-qn分光系统中的光栅是闪耀光栅，以磨光的金属板或

7、镀上金属膜的玻璃板为坯子，用劈形钻石尖刀在其上面刻画出一系列锯齿状的槽面形成光栅，由于光栅的机械加工要求很高，所以一般使用的光栅是该光栅复制的光栅，它可以将单缝衍射因子的中央主极大移至多缝干涉因子的较高级位置上去。因为多缝干涉因子的高级项（零级无色散）是有色散的，而单缝衍射因子的中央主极大即几何光学的方向集中了光的大部分能量，这个方向就是闪耀光栅的闪耀方向，使用闪耀光栅可以大大提高光栅的衍射效率，