分光光度计实验

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1、分光光度计实验引言我们知道，太阳光是一种复色光，它是由各种不同波长的光混合而成的，要了解太阳光中的光谱成分，可以借用分光光度计来实现。分光光度计由光准直部分、分光部分、角度测量部分、光度观察和测量等部分组成。不同光谱区域内的光度测定法基本上是相同的，但是，辐射源和辐射接收器、分光用仪器以及所用材料的差异，使得光度测定分成紫外光谱区、可见光谱区和红外光谱区等三种测定方法。分光光度计十分广泛地用于：（1）确定不同物质（液体、固体和气体）的吸收光谱及其化学结构或组成之间的关系；（2）测定不同物质的含量，这种测定是以试样透射系数的精确测量为基础的。在吸收分析用分光光度计中，在

2、辐射源连续光谱的背景上可以看到待研究物质的吸收光谱。根据光度部分中的通道数，分光光度计分为单光束的和双光束的两种。根据分光元件的不同，又可分为棱镜分光光度计和光栅分光光度计。实验内容1光栅常数的测定实验目的1、学习分光光度计组装与调试；2、了解分光光度计的工作原理；3、测定衍射光栅常数。实验原理如图1所示，光源的光通过准直狭缝和准直透镜后产生一平行光束，一束平行光里包含了各种特定颜色的光线，该光束照射在分光元件（如光栅，光栅是在透明物上等间隔地刻划着许多不透明平行线的光学元件）上。光栅以不同的角度将光束色散成不同颜色的光谱带，聚焦透镜将平行光束聚焦后变成光谱线。狭缝光

3、栏(狭缝支架的一部分)上的狭缝允许一种特定的光线进入高灵敏度光传感器。高灵敏度光传感器可用来测量光栅衍射光的衍射角和光强。使用测量的图1分光光度计光路图角度和光栅的线间距d可以求得每种颜色光的波长，所满足的方程如下：mλ=dsinθ,m=0,1,2,3,4?（1）其中d表示光栅的线间距，又称为光栅常数。m表示主极大的级次，θ表示衍射角，λ表示入光的波长。光栅将光束分散成一级和高阶光谱。高阶光谱要比一级光谱宽，但不如一级光谱明亮，而且还会发生重叠。使用分光光度计研究光谱时，应采用既有一定亮度，而又不发生重叠的高阶光谱为好。若要测量未知光栅常数,可以用已知波长的单色光源（

4、如钠光源，钠黄光双线的波长分别为589.0nm、589.6nm，平均波长为589.3nm）的校准。取m=1，测得已知光谱线所对应的角度θ,根据式(1)可得光栅常数d(=λ/sinθ)。实验仪器分光光度计基座、带光传感器装置的度盘、光栅支架、光栅(600线/mm)、聚焦透镜、准直透镜、准直狭缝、基础光学系统、高灵敏度光传感器、狭缝支架、旋转运动传感器、光具座(60厘米)、钠灯实验步骤一、仪器组装与与调试（参见图2）1、卸下螺钉、三阶滑轮和圆杆夹，准备好旋转运动传感器。2、卸下2个小螺钉和小齿轮，将合页从基座上掰开，准备好分光光度计基座。3、用2个小的螺钉把旋转运动传感器

5、安装到基座合页上，并把小齿轮装到旋转运动传感器转轴上。图2分光光度计系统简图（顶视图）4、把度盘/光传感器装置安放在基座上。安装光栅支架、光传感器支架以及光传感器和定位聚焦透镜。5、把分光光度计基座安放到光具座的末端。6、把准直狭缝和准直透镜安装到光具座上。安装光源。调整准直狭缝和准直透镜来准直光束。7、把光栅安置到架子上，以使得光栅的玻璃面面向光源。8、紧挨着光源把分光计安装好。必要的话，要用圆杆支架夹子、两根圆杆和两个基座将分光计提升到与光源窗口相同的高度。9、若光源窗口太大，要在窗口处用遮盖物掩盖起来，以使得能够将狭窄（0.5到1厘米）的光线发射到校准狭缝上。把

6、布罩子盖在光源上，并把罩子边缘夹在校准狭缝的圆盘上。10、打开光源，预热之后，调整好光源、校准狭缝、校准透镜和聚焦透镜，这样的话，中心线和一级光谱线的成像就会清楚地出现在高灵敏度光传感器前面的狭缝圆盘和狭缝像屏上。转动狭缝圆盘，使最小的狭缝对准中心线。11、把科学工作站接口连到计算机上，打开接口。启动科学工作站。12、把高灵敏度光传感器连线接到模拟通道A口上，把旋转运动传感器连线接到数字通道1口和2口上。二、测量软件程序DataStudio的使用1、进DataStudio，点击“CreateExperiment”(会显示一个有五孔的黑盒子)2、在左边“Sensors”

7、列表里把“Lightsensor”图标（黃灯泡）拖到黑盒子（由左到右）第三个插孔里3、点黑盒子上的“Lightsensor”图标，在弹出的图框中点击“measurement”，在复选框中选“LightIntensity”，点“确定”4、在左边“Sensors”列表里把“RotaryMotionsensor”图标拖到黑盒子（由左自右）第一，第二个插孔里5、点击黑盒子上的“RotaryMotionsensor”图标，在弹出的图框中点击“Divisions/Rotation”中选“1440”，在“Linear”中选“Smallpully(groove)”,