玻璃7-玻璃的透光率
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二、仪器装置
721 型分光光度计采用自准式光路,单光束方 法,波长范围为360—800nm,其光学系统如图所示。 由光源灯1发出的连续辐射光谱,射到聚光镜2 上会聚后再通过平面镜 7 转角 90°,反射到入射狭 缝 6 及单色器内,狭缝 6 正好位于球面准直镜 4 的焦 点平面上,当入射光经准直镜 4 反射后,以一束平 行光射向棱镜3(棱镜的背面镀铝),光在棱镜中色散, 棱镜角处于最小偏向角,色散后的单色光在铝面上 反射,依原路至准直镜,再反射汇聚在狭缝上,经 光栏8调节光量,射到聚光镜9,聚光后进入比色皿 10中,透过试样到光电管 13,所产生的光电流大小 表示试样对相应波长光的透过率。转动分光光度计 棱镜 3 的角度,可调节射入狭缝的光的波长,以此 来选择单色光。
不同波长的光具有不同的颜色,其光量子的 能量也不相同。由于原子结构中不同电子跃迁的 能级不同,对可见光中不同波长的光产生选择性 吸收:对某些波长的光吸收强,而对另一些波长 的光则吸收弱或不吸收。当自然白光照射有色玻 璃时,因选择性吸收而使透过玻璃的光的组成发 生了改变。有色玻璃所呈现的颜色实质上是被吸 收光的补色即透过光的颜色。
(4) 使比色器座处于空气空白校正位置,轻轻地将比色器 暗箱盖合上.这时暗箱盖将光门挡板打开,光电管受 光、调节“ 100 %”电位器,使电表指针准确处于 100 %处。 (5) 放大器灵敏度有五档,是逐步增加的,其选择原则是 保证在校正时能良好地调节“100%”电位器。在能使 指针至满度线的情况下,尽可能地采用灵敏度较低的 档,这样仪器将有更高的稳定性。所以使用时一般置 于“ 1” 档,只有当灵敏度不够时再逐级升高,但改变 灵敏度后需重新校正“0”位及“100%”。 (6)按(3),(4)步骤连续几次调“0”和“100”后无变动,即 可以进行测定。 (7)将待测试样推入光路,电流表指针所指示值即为某波 长光下的透过率T,或光密度A,其中A=-lgT。 (8)在单色光的波长为 360~800nm范围内、每隔 20nm测定 试样透过率T、或光密度A。
三、实验步骤
(一)试样制备 选择无缺陷的玻璃,试样切裁、研磨抛光后成 50mm×14mm×2mm片状试样,用酒精擦洗,并用镜 头纸擦净。 (二)测试步骤 (1)手持试样边缘,将其嵌入弹性夹内,并放入比色器 座内靠单色器一侧.用定位夹固定弹性夹,使其紧靠 比色器座壁; (2)在仪器尚未接通电源时,用电表校正螺丝调节电表 指针,使其在“0”刻度线上; (3)接通稳压电源,打开仪器开关,打开比色器暗盒盖, 将仪器灵敏度放在“1”位。调节“0” 电位器使电流表 指针在“ 0”刻度线上,仪表预热 20min后,旋转“ ” 旋纽选择需用的波长,用“ 0” 电位器使电表指针准确 处于“0”到度线上。
dI KI dn
当吸光质点的量从 0 增大到 N 时,透射光的 强度从I0减弱到I,将上式积分:
I
0
N dI K dn 0 I
I ln KN 得 或 I0
I lg 0.434KN K ' N I0
I=I0e-KN I=I010-K´N T=I/I0称为透光率,其值不大于1,常用百分数 表示。 N值与着色浓度C、光照截面S及光路长度(试样 厚度 )L 成正比, S 取其为定值。比例系数以 表示, 则 K´N= CL ,即 -lgT= CL 或 I=I0· 10-CL 此式即为Beer—Lambert定律的表达式。
பைடு நூலகம்
期末考试
期末考试成绩70-80%;平时成绩20-30% 考试类型:名词解释;填空;简答;论 述 考试内容:实验的目的、意义;主要的 实验仪器;实验结果分析
四、实验结果
1)将实验测得的数据记录于表中。 2)将实验记录数据,以透过率T作纵坐标, 单色光波长(nm)为横坐标,用描点法做 出玻璃的透过光谱曲线。
五、注意事项
1. 若被测试样颜色太深,T值太低,A值 太高时,电表指示的读数有一定的误差, 可在空白校正及测定时加设一块 1E 中性 滤光片进行校正。 2. 每换一个波长单色光时,必须校正零点 和“100”。 看录象
1
2
3 4
5 6
7 8 9 10
11 12 13
721型分光光度计光路图
1一光源灯; 2—聚光透镜; 3一色散棱镜; 4—准直镜; 5一保护玻璃;6一狭缝;7一反射镜;8一光拦 9—聚光透镜; 10—比色皿;11一光门;12一保护玻璃;13一光电管
玻璃实验作业
1. 测定玻璃配合料均匀度的意义,电导率法测定玻璃配合 料均匀度的原理,实验结果的评定 2. 玻璃熔制实验的意义 3. 玻璃析晶实验的意义及实验原理,梯温炉法测定玻璃析 晶温度的的方法 4. 滴定法测定玻璃耐水化学稳定性的原理 5. 测定玻璃密度的意义及原理(沉浮法),试样的要求 6. 测定玻璃应力的意义及测试原理 7. 测定玻璃透光率的原理,试样制备要求 了解各个实验所用的主要仪器、用具、试剂等,掌 握各个实验操作的关键步骤,分析影响各个实验结果的 可能因素(做完综合实验后掌握)
因此,透过光的波长及数量决定了玻璃的颜 色、纯度及亮度,是鉴定有色玻璃的重要依据。 本实验采用721型分光光度计测定有色光学 玻璃在不同波长光照射下的透过率。
颜色的补色
一、实验原理
物质对单色光的吸收可用Beer-Lambert定律 予以定量说明。 当一束强度为 I0 的单色光通过有色溶液时, 由于选择性吸收,透射光的强度减弱为 I ,透射 的强度随光路中吸光的质点数量的增多而减弱, 当光通过时,溶液中每一小份吸光质点dn都按一 定比值K吸收通过它的光量I中的一定分量dI,即
实验七
玻璃透过率和光谱的测定
概
述
光通过玻璃时由于部分光能被玻璃 吸收,因此透过玻璃的光能会有所降低。 玻璃吸收了光能以后,组成中某些 原子中的电子被激发,从较低的能级(E1) 跃迁到较高的能级 (E2) 。若二能级的能 量 差 (E2-E1) 等 于 可 见 光 ( 波 长 约 为 400~760nm) 的能量时,玻璃就呈现了颜 色。若二能级的能量差(E2- E1) 大于可见 光的能量时,玻璃一般是无色的。
实际应用中为了方便,用E代表-lgT,称为吸 收度或消光值,若用A代表-lgT,则称为光密度, E与A的物理意义完全相同。 E=CL 称为吸收系数,表示吸光物质在单位浓度及 单位厚度的吸收度,是物质的特性常数,在一定 条件(单色光的波长、溶剂、温度等)下是一定值。 Beer-Lambert 定律适用于可见光、紫外线和 红外线,还适用于溶液、气体和均质固体,但是 只适用于单色光,因为在混合的复色光下,物质 对不同波长的光吸收的程度是不同的。 根据 Beer-Lambert 定律,通过透光率与单色 光波长的关系 —— 透射光谱曲线,可鉴定有色玻 璃的颜色及确定合适的着色剂用量。