光栅光谱仪的应用 复旦.pdf

光栅光谱仪的应用 摘要：本实验通过光栅光谱仪，测量并分析不同光源的发射光谱、溶液的吸收光谱、滤光片的 透射光谱以及实验条件对光谱的影响。 关键词：光栅光谱仪、光电倍增管、发射光谱、吸收光谱、透射光谱 Abstract：In this experiment, the emission spectra of different light source, the absorption spectra of the solution, the transmission spectra of optical filters with several colours, and the effects caused by experimental conditions are measured and analyzed with the help of the grating spectrometer. Keywords: grating spectrometer, photomultiplier, emission spectrum, absorption spectrum, transmission spectrum. 1 / 12 一、 引言 光栅光谱仪，是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器。本实验利用定标后 的光栅光谱仪，测量不同光源的发射光谱、物质吸收光谱以及透射光谱，并研究分 析实验条件对光谱的影响，了解光谱特性。 二、 实验原理 1.发射光谱： 1 物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱 。处于高能级的原子或分子在向较低能 级跃迁时产生辐射，将多余的能量发射出去形成的光谱。 由于产生的情况不同，发射光谱又可分为连续光谱和明线光谱。 稀薄气体发光是由不连续的亮线组成 （实际由于光线通过时会产生吸收光谱， 特定频率的光被吸收后形成暗线或暗带，剩下的就是光谱中的明线），这种发射光谱 又叫做明线光谱，原子产生的明线光谱也叫做原子光谱。 固体或液体及高压气体的发射光谱，是由连续分布的波长的光组成的，这种光 谱叫做连续光谱。 白炽灯与汞灯的发射光谱区别就在于，前者是连续光谱而后者是明线光谱。 2.吸收光谱： 物质吸收电磁辐射后，以吸收波长或波长的其他函数所描绘出来的曲线即吸收 光谱。是物质分子对不同波长的光选择吸收的结果，是对物质进行分光光度研究的 2 主要依据 。 吸光度是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质 3 后的透射光强度比值的以10 为底的对数（即lg(Iin/Iout)）。 吸光度与物质的浓度、温度、本身性质等有关。 在多组分体系中，如果各组分的吸光质点彼此不发生作用，那么吸光度便等于 各组分吸光度之和，这一规律称吸光度的加和性。 吸光度公式： = log 0 [ 为入射光强，I为出射光强]…………（1） 0 对较稀溶液，有比尔—朗伯定律： A = αlc [α是吸收系数，l 是光在样本中经过距离，c 是浓度]……（2） 3.光栅单色仪： 1 引自《百度百科·发射光谱》； 2 引自《百度百科·吸收光谱》； 3 引自《百度百科·吸光度》； 2 / 12 光束从入射缝S1 入射后照射到平面反射 镜M1 上，再经过凹面镜M2 的反射变成平行 光束照射到光栅G 上，不同波长的光束经过