单色仪定标实验报告.pdf

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1、棱镜单色仪的定标【实验目的】1、了解单色仪的结构，分光原理和使用方法；2、做出单色仪的定标曲线。【实验仪器】反射式棱镜单色仪，高压汞灯、读数显微镜、会聚透镜仪器介绍：单色仪----能够从复合光源中分解出独立的、足够狭窄的、波长连续可调的单色光的仪器。按波长来分，有红外单色仪、紫外单色仪、可见光单色仪；按分光元件来分，有光栅单色仪和棱镜单色仪；在棱镜单色仪中按物镜的形式来分，有透射式单色仪和反射式单色仪。我们这个实验用的是：反射式玻璃棱镜单色仪，分光波段在可见光范围内。反射式玻璃棱镜单色仪反射式玻璃棱镜单色仪的光学系统由三部

2、分组成：1、入射准直系统-----狭缝S和凹面镜M，S恰好处在M的焦平面上。其作用1112是将进入狭缝S的光变为平行光。12、色散系统----平面镜M和三棱镜P，二者作为一个整体安装在转台上。平行入射的复合光经过平面镜M反射到三棱镜P上，分解成按波长排列向不同方向偏折的单色光。随着棱镜的转动，只有满足最小偏向角条件的入射光，才能从出射狭缝射出。棱镜转了，出射光的波长也就发生了变化。3、出射聚光系统----出射狭缝S和聚焦凹面镜M。S恰好处在M的焦平面上。2222将棱镜P分解出的不同方向的单色光中的一束（哪一束？）汇聚到狭缝

3、S上。2单色仪的机械部分包括狭缝和读数鼓轮。狭缝的调节要仔细，不要挤坏。读数鼓轮与万向接头转动杆及把手相连。转动把手，棱镜就转，输出光的波长就在变。读数鼓轮的数值与棱镜的位置相对应，也就是与出射光的波长相对应。【实验原理】三色仪不是直接用波长分度定标而是用鼓轮读数来表示，因在使用单色仪之前要定标：利用已知波长的光谱线标定鼓轮的读数，做出鼓轮读数与波长之间的关系曲线。这个过程称之为单色仪的定标。单色仪的定标要借助于已知波长的线光谱光源来进行。本实验选用的光源为高压汞灯。在可见光波段内，用读数显微镜可以观察到30多条谱线。其相

4、对强度和波长参考P323和P324。【实验内容】1、调整光路先把读数鼓轮调节到17左右，入射狭缝和出射狭缝开的稍微大一些（约为1mm左右）。点燃高压汞灯，直接对准入射狭缝，眼睛从出射狭缝向里看过去，可以看到灯在M中的像，使其恰好位于中央。在灯与狭缝之间放一会聚透镜，前后移动透2镜位置，使光聚焦在入射狭缝上。把读数显微镜放在出射狭缝前，调好聚焦。缓慢减小两个狭缝的宽度（S要略大于S）。转动读数鼓轮，在显微镜中可以看到清21晰的谱线。此时可以认为单色仪及其光路调节好了。2、辨认谱线通过转动鼓轮，有长波到短波在由短波到长波依次观

5、察谱线的分布情况。然后将谱线P324表中所列谱线波长一一对应起来。3、测量定标数据向一个方向缓慢转动鼓轮，当谱线的中心对准显微镜的测量准线竖线时，记下相应的鼓轮读数和光波波长。来回测量三次然后取平均。4、绘制定标曲线以波长λ为横坐标，鼓轮读数T为纵坐标，在方格坐标纸上绘制T--λ曲线。注意比例选取要适当,连线要平滑。