摄谱仪
摄谱仪映谱仪及黑度计的使用方法【VIP专享】
附录1 WP1型平面光栅摄谱仪结构及使用方法一、仪器结构1. 照明系统其作用是使光源发出的光较多地进入狭缝,使狭缝的各点照度均匀。
还要使入射光束充满准直镜。
通常采用三透镜照明系统,见图14-1。
光源A 被第一聚光镜L C1成一放大像A¹于靠近第二聚光镜L C2前面的中间光栏D (即遮光板)上,再由狭缝前第三透镜L C3成一放大像A¹¹于准直经上,由于光源在光拦上成一放大像,所以利用中间光拦对光或截取光源的某一部分是很方便的,并可以遮挡灼热电极头投影。
由于光源第二次成像于准直镜上,所以可以在狭缝上得到均匀照明。
L C2可以消除狭缝前的渐晕现象。
第三透镜可以消除仪器内的渐晕现象。
图14-1 三透镜照明系统光路示意图A 、A¹、A¹¹-分别为光源及其一次像及二次像;L C1、L C2、L C3-第一、二、三聚光镜;D-中间光栏;S-摄谱仪狭缝;L 1-摄谱仪准直镜2. 狭缝谱线是狭缝的单色像,为了得到轮廓清楚,强度均匀的谱线,狭缝是重要的。
狭缝采用对称开启式,由两片不锈钢颚片组成,其边缘呈锐利的刀刃。
狭缝宽度用手轮调节。
在0~0.3mm 内变化,读数精度可达0.002mm 。
为了防止碰伤刀刃,狭缝调节不允许使其小于零。
狭缝封闭在壳体内,防止灰尘进入。
狭缝上若有灰尘,光谱底片上会出现白道,此时可开大狭缝,用削锐的柳条棒或火柴棒沿一个方向擦拭,以清楚缝口的污物。
不摄谱时,盖好狭缝盖,避免灰尘沾污。
3. 哈特曼光拦哈特曼光拦位于第三透镜和狭缝之间,用于控制狭缝,使在光谱板上得到不同高度、不同位置的光谱。
图14-2为光栅摄谱仪上的哈特曼光拦盒的正面图。
哈特曼光拦刻制在圆形薄板上,与阶梯减光器、照明系统的第三透镜一起密封在狭缝前的圆盒内。
图14-2 哈特曼光拦盒圆片A-拍摄并列光谱的光栏;B-拍摄比较光谱的光栏;C-拍摄不同高度光谱的光栏拍摄并列光谱的光栏(A部)有对应于狭缝不同位置的1mm高的9个孔。
小型棱镜摄谱仪实验指导书
小型棱镜摄谱仪观测测原子光谱一、实验目的:1.学习摄谱、识谱和谱线测量等光谱研究的基本技术;2.通过测量氢光谱可见谱线的波长,验证巴耳末公式的准确性,准确测定氢的里德伯常数。
3.观察钠光谱二、实验仪器:小型棱镜摄谱仪、电火花发生器、钠光灯 二、实验原理:氢原子光谱光谱线波长是由产生这种光谱的原子能级结构所决定的。
每一种元素都有自己特定的光谱,所以称它为原子的标识光谱。
光谱实验是研究探索原子内部电子的分布及运动情况的一个重要手段。
巴尔末,1825-1898)发现,在可见光区氢原子谱线可以由下面公式确定:)(221211nR H -=λ(4-1) 其中n 是大于2的整数,H R 是实验常数,称为里德伯(Rydberg)常数。
由上式确定的氢谱线为巴尔末线系,当n =3,4,5,6时,所得的谱线分别标记为αH 、βH 、γH 、σH 。
以这些经验公式为基础, (玻尔,1885-1962) 建立了氢原子的理论(玻尔模型),并从而解释了气体放电时的发光过程。
根据玻尔理论:当原子从高能量的能级跃迁到低能量的能级时,以光子的形式释放能量。
氢原子n 能级上的能量为22048hn me E n ε=(n 是正整数),所以光子的波数())11()11(81122022022040nn R n n c h me E E hc H n -=-=-=ελ (4-2) 其中0n =1,2,3……, n = 0n +1,0n +2,0n +3……。
根据玻尔模型得到里德伯常数的理论值为ch me R H 32048ε= (4-3)代入各常数值计算,R H = 373 153 4×107m -1。
该值与实验值十分接近。
实验装置及操作要点:本实验选用小型棱镜摄谱仪,通过照相法测定光谱线的波长。
如果不用照相机拍片,而是在输出端用测微目镜读数,则此装置称为“读谱仪”。
小型棱镜摄谱仪的光路见图4-2。
摄谱仪的内部各光学元件的调整步骤大致如下:将摄谱仪及附件按图4-2a 布置,S 为待测光源。
光栅型摄谱仪工作原理
光栅型摄谱仪工作原理一、光栅型摄谱仪工作原理是啥呢?咱就把这个光栅型摄谱仪想象成一个超级厉害的魔法工具。
它呀,就像是一个特别会分拣东西的小助手。
这个小助手里面有个很重要的部件就是光栅。
光栅就像是好多小栅栏一样,整整齐齐地排列着。
当光线跑进去的时候,就像一群调皮的小娃娃要通过这些小栅栏。
不同颜色的光就像是不同性格的小娃娃,它们在通过光栅的时候就会走不同的路线,这就叫做色散啦。
就好像我们在操场上玩游戏,不同的小伙伴按照不同的规则跑到不同的地方去。
然后呢,这些被分开的光就会在摄谱仪的某个地方留下它们的小脚印,这个小脚印就是光谱啦。
我们通过看这些光谱,就能知道这个光线里面都藏着啥秘密呢。
比如说有哪些元素在发光,就像我们看小朋友手里拿着什么玩具就知道他喜欢啥一样。
这个摄谱仪还很聪明呢,它可以把很微弱的光信号也给捕捉到,然后放大显示出来。
就像我们把很小的声音用一个大喇叭放大一样。
而且呀,它还能根据不同的需求来调整自己的工作状态,就像我们可以根据不同的天气换不同的衣服一样。
二、那它为啥这么神奇呢?其实啊,这都是因为它的结构设计得很巧妙。
光栅的那些小栅栏的间距和形状都是有讲究的。
如果间距大一点或者小一点,那光线走的路就会完全不一样,就像我们走不同宽度的桥一样,感觉肯定是不同的。
而且摄谱仪里面的其他部件也都在配合着光栅工作,就像一个乐队里的不同乐器手,大家要一起演奏才能弹出美妙的音乐。
另外呢,它的光学系统也很厉害。
就像是给光线搭建了一个超级高速公路,让光线可以很顺畅地跑进去,然后按照规则分散开,再准确地到达该去的地方。
如果这个高速公路有个小坑洼,那光线可能就会迷路啦,所以这个光学系统的精密程度是非常重要的。
三、它在实际中有啥用呢?那用处可大啦!在化学分析领域,我们可以用它来分析物质的组成。
就像侦探通过蛛丝马迹来破案一样,我们通过摄谱仪分析出来的光谱,就能知道这个物质里都有哪些元素在偷偷地发光呢。
在天文学里,它也是个大功臣。
光栅摄谱仪和光电直读光谱仪的优缺点
(1)分析速度快;
(2)准确度高,相对误差约为1%;
(3)适用于较宽的波长范围;
(4)光电倍增管对信号放大能力强,对强弱不同谱线可用不同的放大倍率,相差可达10000
倍,因此它可用同一分析条件对样品中多种含量范围差别很大的元素同时进行分析;
光栅摄谱仪和光电直读光谱仪的优缺点
光
(2)具有较大的线色散率和分辨率,且色散率仅决定于光栅刻线条数而与光栅材料无关;
(3)线色散率与分辨率大小基本上与波长无关。其不足之处是光栅会产生罗兰鬼线以及多级衍射线间的重叠而出现谱线干扰。
(5)线性范围宽,可做高含量分析。
缺点为:出射狭缝固定,能分析的元素也固定,也不能利用不同波长的谱线进行分析;价格昂贵。(文章来源:)
摄谱仪原理
摄谱仪原理摄谱仪是一种用于测量光谱的仪器,它可以将光信号转换成电信号,并通过电子设备进行放大、处理和记录。
在科学研究、工业生产和医学诊断等领域都有着广泛的应用。
摄谱仪的原理是基于光的色散和光电转换的原理,下面将详细介绍摄谱仪的原理。
首先,摄谱仪利用光的色散原理。
当光线通过物质时,不同波长的光会受到不同程度的折射或衍射,从而产生色散现象。
摄谱仪通过色散元件(如棱镜或光栅)将光分解成不同波长的光束,然后利用光电探测器对这些光束进行检测和测量。
其次,摄谱仪利用光电转换原理。
光电探测器是摄谱仪中的核心部件,它可以将光信号转换成电信号。
常见的光电探测器包括光电二极管(光电管)、光电倍增管、光电二极管阵列等。
当光束照射到光电探测器上时,光子的能量会激发光电探测器中的电子,从而产生电流或电压信号。
这些信号随着光的强度和波长的变化而变化,通过电子设备进行放大、处理和记录,最终得到光谱图像或光谱数据。
除了色散和光电转换原理,摄谱仪的工作还受到光源、光路和仪器本身的影响。
光源的稳定性和光强度对测量结果有着重要影响,光路的设计和调整会影响光束的聚焦和分辨率,仪器的稳定性和灵敏度决定了测量的准确性和精度。
在实际应用中,摄谱仪可以用于分析样品的成分、测量样品的光学性质、研究光谱的特性等。
例如,在化学分析中,摄谱仪可以用于测定样品中的金属离子浓度;在材料科学中,摄谱仪可以用于研究材料的光学吸收、发射和散射特性;在生命科学中,摄谱仪可以用于检测生物分子的结构和功能等。
总之,摄谱仪是一种重要的光学仪器,它利用光的色散和光电转换原理实现对光谱的测量和分析。
在不同领域的科学研究和工程应用中都有着重要的地位和作用。
深入理解摄谱仪的原理对于正确操作和有效应用摄谱仪具有重要意义,也有助于推动光学仪器技术的发展和应用的进步。
ccd棱镜摄谱仪测波长实验报告
ccd棱镜摄谱仪测波长实验报告
了解ccd棱镜摄谱仪的结构和原理,掌握利用ccd棱镜摄谱仪测量光的波长的方法和技巧。
实验原理:
ccd棱镜摄谱仪是一种用来测量光的波长的仪器。
ccd棱镜摄谱仪主要由光源、入射单缝、棱镜、ccd探测器等部分组成。
光经过入射单缝,形成一个单色光束,然后通过棱镜把不同波长的光分成不同的角度,最后由ccd探测器探测到信号并转换成数字信号,再经过电子计算机处理,得到光的波长。
实验步骤:
1、打开仪器,在桌面上找到ccd摄谱仪软件,打开并启动。
2、将样品放入入射单缝前,然后通过旋钮调节狭缝和准直物镜的位置,使光经过准直物镜射到单缝上。
3、打开ccd探测器,进行调试,使ccd探测器能够捕捉到光线的信号。
4、调节棱镜角度,使光线垂直于棱镜表面,使光以不同波长被分开。
通过ccd
探测器捕捉到光的信号,并通过软件将其转换为数字信号。
5、根据ccd软件给出的图形和数据,测量光线的波长。
6、重复实验,得出平均值。
实验结果:
通过本实验,我们测得了样品的光的波长为650.3nm。
经过多次实验,得到的平均值为650.2nm。
实验结论:
本实验通过ccd棱镜摄谱仪测量了样品的光的波长,了解了ccd棱镜摄谱仪的基本原理和用法。
在实验过程中,我们掌握了利用ccd探测器和软件测量光的波长的方法和技巧。
仪器分析习题习题解答-1
何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线,它们之间有何联系? 4. 何谓元素的共振线、灵敏线、最后线、分析线,它们之间有何联系?
由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线 共振线(resonance line)。 解:由激发态向基态跃迁所发射的谱线称为共振线(resonance line)。共 振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该元素最强的谱线。 振线具有最小的激发电位,因此最容易被激发,为该元素最强的谱线。 灵敏线(sensitive 是元素激发电位低、 强度较大的谱线, 灵敏线 (sensitive line) 是元素激发电位低 、 强度较大的谱线 , 多是共 振线(resonance line)。 振线(resonance line)。 最后线(last 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时, 最后线(last line) 是指当样品中某元素的含量逐渐减少时,最后仍能观 察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 察到的几条谱线。它也是该元素的最灵敏线。 分析线(analytical line)。 进行分析时所使用的谱线称为 分析线(analytical line)。 由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下, 由于共振线是最强的谱线,所以在没有其它谱线干扰的情况下,通常选择 共振线作为分析线。 共振线作为分析线。
π→π* 跃迁产生的 。 它的特点是 :跃迁所需要的能量较 R 吸收带大 , 跃迁产生的。它的特点是:跃迁所需要的能量较R吸收带大,
吸收带是共轭分子的特征吸收带, 摩尔吸收系数εmax>104。K吸收带是共轭分子的特征吸收带,因此用 于判断化合物的共轭结构。紫外-可见吸收光谱中应用最多的吸收带。 于判断化合物的共轭结构 。紫外 - 可见吸收光谱中应用最多的吸收带 。
第九章 紫外吸收光谱分析
平面光栅摄谱仪原理
平面光栅摄谱仪原理平面光栅是一种具有许多平行的等间距刻线的光学元件。
当入射光通过平面光栅时,光线会在光栅上发生衍射,形成多个均匀分布的光斑。
这些光斑的位置和强度与入射光的波长成正比。
平面光栅的衍射现象可以通过衍射方程来描述。
根据衍射方程,其中m是衍射级别,d是光栅常数(等间距刻线的间距),θ是衍射角,λ是入射光波长。
衍射方程可以表示为:mλ = d(sinθi±sinθr)其中,θi是入射角,θr是衍射角。
根据这个方程,平面光栅可以将不同波长的光分散成不同的衍射级别,形成一条连续的光谱。
因此,平面光栅摄谱仪可以通过测量不同衍射级别的强度来获得物质的光谱信息。
光源发出一束宽频谱的光,经过一个准直器后,成为平行的光线。
这束光线照射到光栅上,发生衍射现象。
平面光栅上的不同衍射级别会形成一条连续的光谱,这条光谱经过光学系统聚焦到光学检测器上。
光学检测器的作用是测量不同衍射级别的光强。
光学检测器通常是一个光敏元件,如光电二极管或光电倍增管。
它可以将接收到的光信号转换成电信号,通过电路处理和记录,获得物质的光谱信息。
为了提高测量的精度和分辨率,平面光栅摄谱仪通常配备一个旋转平台。
这个旋转平台可以改变光栅的入射角度。
通过旋转平台,可以选择不同的衍射级别,从而测量不同波长的光线的强度。
同时,还可以通过调整光栅的入射角度来改变光谱分辨率和光谱范围。
综上所述,平面光栅摄谱仪利用光的衍射原理,通过测量不同衍射级别的光强来获得物质的光谱信息。
其原理是基于平面光栅的衍射现象,通过旋转平台调整入射角度来选择不同的衍射级别,从而测量不同波长的光线的强度。
平面光栅摄谱仪在科学研究和工业应用中具有重要的作用。
光栅摄谱仪检定规程
光栅摄谱仪检定规程一、前言光栅摄谱仪是一种用于光谱分析的重要仪器,其性能的稳定性和准确性对于实验结果的影响至关重要。
为了确保光栅摄谱仪在使用过程中的准确性和可靠性,制定本检定规程,以规范其检定工作。
二、检定项目波长准确性检定波长重复性检定分辨率检定杂散光检定线性度检定三、检定方法波长准确性检定:采用已知标准波长的光谱线(如Ne放电线)作为参考,比较光栅摄谱仪的实测波长与标准波长的差异。
波长重复性检定:在相同条件下,对同一光谱线进行多次扫描,比较光栅摄谱仪的多次测量结果的一致性。
分辨率检定:采用具有相近波长的两个光谱线作为测试样本,观察光栅摄谱仪是否能清晰分辨这两个光谱线。
杂散光检定:采用具有高强度连续光谱的光源(如白炽灯)进行测试,观察光栅摄谱仪的杂散光程度。
线性度检定:采用已知浓度梯度的标准样品,测试光栅摄谱仪在不同波长下的响应线性度。
四、检定周期与合格标准检定周期:建议每六个月进行一次全面检定,对于关键性能指标如波长准确性、分辨率等,应增加临时检定的频次。
合格标准:各项性能指标应满足制造商提供的技术规格或国家相关法规标准。
具体合格标准如下:波长准确性:实测波长与标准波长的偏差不超过±0.5nm;波长重复性:多次测量的标准差不超过±0.2nm;分辨率:能够清晰分辨光谱线的最小波长间距;杂散光:杂散光程度不超过总光强的1%;线性度:在浓度梯度范围内,响应线性度偏差不超过±5%。
五、注意事项在进行检定时,应确保实验室环境条件(如温度、湿度)符合仪器要求,以免对检定结果产生影响。
对于某些需要使用特定测试样品的检定项目(如线性度检定),应注意样品的代表性及与实际使用的符合程度。
对于具有可调参数的仪器,应在充分了解其功能及对性能指标影响的基础上,选择合适的参数进行检定。
对于不合格的检定项目,应查找原因,采取相应措施进行纠正,并重新进行检定,直至合格。
应定期对光栅摄谱仪进行保养和维护,保持其性能的稳定性和持久性。
对小型棱镜摄谱仪实验的改进
对小型棱镜摄谱仪实验的改进小型棱镜摄谱仪是一种用于分析和测量光的频率和波长的仪器。
这种仪器常常被用于研究物质的光学性质和荧光光谱等领域。
然而,小型棱镜摄谱仪的精度和准确度受到很多因素的影响,比如光线的平行度、棱镜的质量和照明的稳定性等等。
因此,在实验中改进小型棱镜摄谱仪的参数和条件对提高实验结果的准确性和可靠性至关重要。
一种方法是改进棱镜的材料和制造工艺。
现如今,很多高纯度的晶体材料可以被用于生产棱镜,如KBr、NaCl、KCl等。
这些材料拥有高的透过率和低的自吸收率,因此可以提高棱镜的光学效率和分辨率。
此外,在制造过程中,也需要注意棱镜的形状和平整度。
如果棱镜不够平整,会导致光线的散射和反射,降低了仪器的灵敏度和精度。
另一种方法是优化光源的照射和保持稳定。
光源的稳定度和强度对实验结果影响巨大。
因此,需要选择高质量的光源,并保持适宜的照明条件。
这可以通过调整光源的位置和光强以及设置滤镜和调节光源的工作温度等方式实现。
在确保恒定照明的同时,还要避免光源频繁的开和关和一些可避免的干扰物的影响。
此外,仪器的精度可能还需要校准和调整。
例如,需要校准仪器的色散和分辨率等参数。
这通常可以通过使用标准光源进行比较和调整来实现。
检查仪器并进行适当的调整可以使得实验准确性大大提高。
最后, 数据的处理也对实验结果产生着重要的影响。
在数据处理时,需要关注数据的重复性和统计分析方法。
特别是对于持续时间较长的实验,需要重复实验多个周期以验证实验结果的可靠性。
同时,还需要根据实验的特点和目的来选择适当的统计方法,确保数据处理的可靠性和准确性。
综上,改进小型棱镜摄谱仪的参数和条件可以大大提高实验的准确性和可靠性,为科学研究和现实应用提供更加实用和有价值的数据。
笔者认为,通过加强对仪器材料和工艺的研究,调整和优化光源的照射和保持稳定,校准和调整仪器使其更加精确,以及根据实验的特点和目的选择适当的统计方法处理实验数据,这些改进措施能够让小型棱镜摄谱仪在实验领域中发挥更加显著的作用。
小型棱镜摄谱仪指导书
小型棱镜摄谱仪的使用一.实验内容1.了解摄谱仪的结构、原理和使用方法,学习小型摄谱仪的定标方法。
2.观察物质的发射光谱,测定氢原子光谱线的波长,验证原子光谱的规律性,测定氢原子光谱的里德堡常数。
二.教学要求1.进一步认识原子辐射的微观机理,学习借助分析原子光谱的规律性研究微观世界的方法。
2.学习物理量的比较测量方法。
三.实验器材小型摄谱仪、汞灯及镇流器、氢灯及电源、调压变压器。
四.实验原理任何一种原子受到激发后,当由高能级跃迁到低能级时,将辐射出一定能量的光子,光子的波长为λ,由能级间的能量差决定E ∆: Ehc ∆=λ 式中,h 为普朗克常数,c 为光速。
E ∆不同,λ也不同。
同一种原子所辐射的不同波长的光,经色散后按一定程序排列而成的光谱,称发射光谱。
不同元素的原子结构是不相同的,因而受激发后所辐射的光波具有不同的波长,也就是有不同的发射光谱。
通过对发射光谱的测量和分析,可确定物质的元素成分,这种分析方法称为光谱分析。
通过光谱分析,不仅可以定性地分析物质的组成,还可以定量地确定待测物质所含各种元素的多少。
发射光谱分析常用摄谱仪进行。
小型棱镜摄谱仪,是以棱镜作为色散系统,观察或拍摄物质的发射光谱。
1.氢原子光谱的规律1885瑞士物理学家巴尔末发现,氢原子发射的光谱,在可见光区域内,遵循一定的规律,谱线的波长满足巴尔末公式:)4(220-=n n n λλ(1)式中,n=3,4,5 ,组成一个谱线系,称为巴尔末线系。
用波数(λν1~=)表示的巴尔末公式为:)121(1~22n R H nn-==λν n=3,4,5(2)式(2)中,H R 称为氢原子光谱的里德堡常数。
用摄谱仪测出巴尔末线系各谱线的波长后,就可由式(2)算出里德堡常数H R ,若与公认值H R =1.0967761710--⨯m 相比,在一定误差范围内,就能验证巴尔末公式和氢原子光谱的规律。
小型棱镜摄谱仪指导书
小型棱镜摄谱仪指导书
一、产品简介
小型棱镜摄谱仪是一种用于光谱分析和实验的仪器设备。
它采用高精度的棱镜结构和先进的光学技术,能够准确测量和分析各种光源的光谱特性。
本指导书将介绍小型棱镜摄谱仪的基本知识、使用方法和注意事项,以帮助用户正确操作和获取可靠的测量结果。
二、设备组成
1.主机:包含光学系统、数据处理系统和控制面板;
2.电源适配器:为主机提供电源;
3.连接线:用于连接主机和计算机或其他外部设备。
三、使用方法
1.准备工作:
a.将主机放置在平稳的工作台上,确保通风良好;
b.将电源适配器插入主机的电源插孔,并将另一端插入电源插座;
c.将连接线插入主机的数据接口,并将另一端连接到计算机或其他外部设备。
2.打开主机:
a.按下主机背面的电源开关,待主机启动完成后,屏幕将显示主菜单;
b.根据需要选择不同的功能模块,如光谱采集、数据分析等。
3.光谱采集:
a.选择光谱采集模块,确保待测物体和光源之间的距离适当,补充充足的背景光;
b.点击“开始采集”,系统将自动进行光谱采集,并实时显示结果;
c.点击“保存”按钮,可以将采集的光谱数据保存到计算机或其他存储介质中。
4.数据分析:
a.选择数据分析模块,导入需要分析的光谱数据;。
摄谱仪实验报告
一、实验目的1. 了解摄谱仪的结构和工作原理;2. 学习如何使用摄谱仪进行光谱分析;3. 掌握摄谱仪的调试方法;4. 通过实验,了解不同元素的光谱特征。
二、实验原理摄谱仪是一种利用光电效应将光信号转化为电信号的仪器。
其工作原理是:将待测物质放置在光源与摄谱仪之间,当物质受到光源的激发时,会发出不同波长的光。
这些光经过摄谱仪的色散系统,按照波长顺序排列在感光板上,从而得到该物质的光谱图。
三、实验仪器与材料1. 摄谱仪;2. 激光光源;3. 感光板;4. 待测物质;5. 滤光片;6. 照相机;7. 计算机软件。
四、实验步骤1. 将摄谱仪与激光光源连接,调整摄谱仪的色散系统,使其达到最佳工作状态;2. 将待测物质放置在光源与摄谱仪之间,调整距离,使物质发出的光能充分激发;3. 在摄谱仪的感光板上放置滤光片,选择合适的波长范围;4. 启动激光光源,记录摄谱仪的输出信号;5. 使用照相机拍摄摄谱仪的输出图像;6. 将摄谱仪的输出图像输入计算机,利用计算机软件进行分析;7. 根据分析结果,了解待测物质的光谱特征。
五、实验结果与分析1. 实验过程中,摄谱仪输出信号稳定,感光板上的光谱图清晰;2. 通过计算机软件分析,得到待测物质的光谱图,识别出其中包含的元素;3. 根据光谱特征,判断待测物质的主要成分;4. 与标准光谱图进行比对,验证实验结果的准确性。
六、实验结论1. 摄谱仪能够有效地进行光谱分析,为物质的成分分析提供可靠依据;2. 通过摄谱仪实验,掌握了摄谱仪的结构、工作原理和调试方法;3. 通过实验,了解了不同元素的光谱特征,为今后的相关研究奠定了基础。
七、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全操作,避免发生意外;2. 调整摄谱仪时,要细心操作,确保色散系统达到最佳工作状态;3. 拍摄摄谱仪输出图像时,注意调整焦距,确保图像清晰;4. 在使用计算机软件分析光谱图时,要熟练掌握操作方法,提高分析效率。
八、实验总结本次摄谱仪实验,使我们对光谱分析有了更深入的了解。
小型棱镜摄谱仪的使用
小型棱镜摄谱仪的使用任何一种原子受到激发后,当由高能级跃迁到低能级时,将辐射出一定能量的光子,光子的波长为,由能级间的能量差决定:式中,为普朗克常数,c为光速。
不同,也不同。
同一种原子所辐射的不同波长的光,经色散后按一定程序排列而成的光谱,称发射光谱。
不同元素的原子结构是不相同的,因而受激发后所辐射的光波具有不同的波长,也就是有不同的发射光谱。
通过对发射光谱的测量和分析,可确定物质的元素成分,这种分析方法称为光谱分析。
通过光谱分析,不仅可以定性地分析物质的组成,还可以定量地确定待测物质所含各种元素的多少。
发射光谱分析常用摄谱仪进行。
小型棱镜摄谱仪,是以棱镜作为色散系统,观察或拍摄物质的发射光谱。
【实验目的】:1.了解摄谱仪的结构、原理和使用方法,学习小型摄谱仪的定标方法。
2.观察物质的发射光谱,测定氢原子光谱线的波长,验证原子光谱的规律性,测定氢原子光谱的里德堡常数。
3.学习物理量的比较测量方法。
【实验仪器】:小型摄谱仪、汞灯及镇流器、氢灯及电源、调压变压器。
【实验原理】:1.氢原子光谱的规律1885瑞士物理学家巴尔末发现,氢原子发射的光谱,在可见光区域内,遵循一定的规律,谱线的波长满足巴尔末公式:(1)式中,n=3,4,5,组成一个谱线系,称为巴尔末线系。
用波数()表示的巴尔末公式为:n=3,4,5(2)式(2)中,称为氢原子光谱的里德堡常数。
用摄谱仪测出巴尔末线系各谱线的波长后,就可由式(2)算出里德堡常数,若与公认值=1.096776相比,在一定误差范围内,就能验证巴尔末公式和氢原子光谱的规律。
2.谱线波长的测量先用一组已知波长的光谱线做标准,测出它们移动到读数标记位置处时螺旋刻度尺的读数后,以为横坐标,为纵坐标,作~定标曲线。
对于待测光谱波长的光源只要记下它各条谱线所对应的螺旋尺上读数,对照定标校正曲线就可确定各谱线的波长。
本实验利用汞灯为摄谱仪进行定标校正。
然后测出氢原子光谱巴尔末线系各谱线的波长,再根据式(2)算出。
光谱仪、单色仪、摄谱仪、分光光度计的区别
光谱仪简单说来就是通过光栅等分光器件,将光线按不同波长进行分离,形成按波长划分的光线能量分布。
光谱仪用于纯光学特性分析,只需要测量和输出被测源的相对光谱能量分布。
单色仪和光谱仪其实是一样的,只是根据使用目的不同而有不同的名称。
摄谱仪只是在光谱基础上加上了感光底片,便于实时获得光谱图像,在现在电脑普及的情况下,图像已经不需要实时打印出来,摄谱仪不具有应用前景,但在地质勘探等领域仍有很大市场。
分光光度计是能从含有各种波长的混合光中,将每一种不连续的单色光分离出来,用作采样反射物体或透射物体,并测量其强度的仪器。
由于不同物体分子的结构不同,对不同波长光线的吸收能力也不同,因此,每种物体都具有特定的吸收光谱。
可见,分光光度计实际上是包含光谱仪的系统,是光谱分析的应用,需要测量显示被测源光谱光度参数的绝对值。
另外,分光光度计是对不同波长的光线进行扫描,速度比光谱仪要慢很多。
这几种仪器其实原理基本相同,只是面向不同的使用范围而已。
棱镜摄谱仪实验
d
dx
x
1
2
1
d
dx
式中 :d 两条钠谱线之间的距离,dx 是被测谱线与 1
谱线之间的距离。 谱线之间的距离通过测微目镜来测量。
测微目镜原理图
叉丝平面
螺旋测微计
目镜 测微目镜
测微目镜
2. 测微目镜的原理
主尺
叉丝 5
游标
10
10
45 40
螺旋测微计
测微目镜原理图
3. 测量:
测量时,使用测微目镜调节支架上的螺旋测微计进行测量,转动支架 上的螺旋测微计可以使测微目镜做平行移动。当叉丝的交叉点或竖线对准 备测谱线一个边缘是,记录下主尺的读数,继续转动螺旋测微计,使得叉 丝对准下一个被测谱线的同一个边缘,再记录下主尺的读数,其差值为两条
2. 测量时特别注意,不要将身体接触到带电处,以免被 电击。
3. 调节光源时,手只能接触光源调节架,调节结聚焦透 镜时,注意不要碰到激光器。
光源
棱镜调节鼓轮
物镜调焦鼓轮
狭缝窗口
及缝宽调节装 置
测微目镜及测微目镜安装支架
五、 实验要求: 1. 测量两条钠谱线左边相邻的三条最亮的谱线的波长。 2. 每条谱线测量三次,计算出波长的平均值。 3. 谱线的排列顺序是,从左到右分别为:
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
六、实验注意事项:
1. 注意安全,激光器两端接有1000伏以上的高电压,并 且是明线连接,激光器的两个端头为金属头,均带电。
线 光 谱
氦 光 谱氖 光 谱 光谱1光谱2钠 吸 收 光 谱
二、原子光谱:
原子中的电子绕核运动时,只能处于一些不连续的
稳定态(定态),这些定态分别具有能量 E1,E 2…,但不、 能辐射能量。只有当原子从能量为E1的定态过渡到能量 为E 2的定态时,辐射才会发生,这种过渡叫跃迁。从 低能态跃迁到高能态,原子吸收光子,反之则发射光 子。
棱镜摄谱仪的实验报告
一、实验目的1. 了解棱镜摄谱仪的结构和工作原理。
2. 掌握棱镜摄谱仪的使用方法。
3. 通过实验,观察不同光源的光谱特征,分析光谱与物质成分之间的关系。
二、实验原理棱镜摄谱仪是一种利用棱镜对光进行色散的光谱分析仪器。
它主要由光源、入射狭缝、棱镜、出射狭缝、成像系统等部分组成。
当光源发出的复合光通过入射狭缝进入棱镜时,由于不同波长的光在棱镜中折射率不同,导致光线发生色散,形成光谱。
随后,光谱经过出射狭缝,在成像系统上形成光谱图像。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:棱镜摄谱仪、光源(如钠光灯、汞灯等)、入射狭缝、出射狭缝、成像系统、感光片、暗室等。
2. 实验材料:钠光灯、汞灯、碘灯等。
四、实验步骤1. 将棱镜摄谱仪放置在实验台上,调整光源、入射狭缝、棱镜、出射狭缝和成像系统等部分,使其满足实验要求。
2. 打开钠光灯,调整入射狭缝宽度,使光线通过狭缝后成为平行光。
3. 将感光片放置在成像系统上,调整感光片与成像系统的距离,使光谱图像清晰。
4. 在感光片上记录钠光灯的光谱图像,分析光谱特征。
5. 关闭钠光灯,打开汞灯,重复步骤2-4,记录汞灯的光谱图像,分析光谱特征。
6. 关闭汞灯,打开碘灯,重复步骤2-4,记录碘灯的光谱图像,分析光谱特征。
7. 对比不同光源的光谱图像,分析光谱与物质成分之间的关系。
五、实验结果与分析1. 钠光灯的光谱图像:在光谱图像上观察到钠黄光和钠黄线,其波长分别为589.0nm和589.6nm。
2. 汞灯的光谱图像:在光谱图像上观察到五条谱线,分别为紫色、蓝色、绿色、黄色和红色,其波长分别为435.8nm、486.1nm、546.1nm、577.0nm和656.3nm。
3. 碘灯的光谱图像:在光谱图像上观察到三条谱线,分别为紫色、蓝色和红色,其波长分别为433.8nm、460.0nm和617.0nm。
通过对不同光源的光谱图像分析,可以看出不同物质的光谱具有不同的特征,光谱分析可以用于物质的定性和定量分析。
平面光栅摄谱仪原理
(平面)光栅摄谱仪原理光栅摄谱仪的色散元件是光栅。
★光栅的色散作用光栅分为透射光栅和反射光栅,用得较多的是反射光栅.反射光栅又可分为平面反射光栅(或称闪耀光栅)及凹面反射光栅。
光栅是一种多狭缝元件,光栅光谱的产生是单狭缝衍射和多狭缝干涉两者联合作用的结果。
单狭缝衍射决定谱线的强度分布,多狭缝干涉决定谱线出现的位置。
图10.14 平面光栅色散原理图10.14是平面反射光栅的一段垂直于刻线截面的色散示意图.其色散作用可用光栅公式表示:式中、分别为入射角和衍射角,d为光栅常数,n为光谱级次,n =0,±1,±2,…。
角规定为正值,如果角与角在光栅法线同侧,角取正值,异侧取负值。
当n=0时,即零级光谱,衍射角与波长无关,即无分光作用。
在n>0的相邻光谱级次之间,会产生不同级次光谱的重叠,可采用滤光片或低色散的棱镜分级器等方法消除。
★光栅的光学特性光栅的光学特性有色散率、分辨率及闪耀三个方面表示。
色散率当入射角不变时,光栅的角色散率可用光栅公式微分求得:当很小且变化不大时,可以认为cos=1。
则,即光栅的角色散率只决定于光栅常数d 及光谱级数n,可以认为是常数,不随波长而变,这样的光谱在长波及短波的各波段时波长间隔是一样的,称为“均排光谱”。
这是光栅优于棱镜的一个方面。
在实际工作中常用线色散率表示,对于平面光栅来说,线色散率为:(凹面光栅的线色散率为,r为曲率半径)式中为会聚透镜的焦距。
由于则cos≈1(≈6o)则。
分辨率光栅的分辨率R为光谱级次与光栅刻痕总数N(光栅的宽度与单位长度的刻痕数的乘积)的乘积,即例如,对于一块宽度为50mm,单位长度刻痕数为1200条/mm的光栅,在第一级光谱中(n=1),它的分辨率为:R=nN=1×50×1200=6×104可见光栅的分辨率比棱镜高得多,这是光栅优于棱镜的又一方面。
光栅的宽度越大,单位长度的刻痕数越多,分辨率就越大。
用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测光谱波长的方法
用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测光谱波长的方法光谱波长是非常重要的物理参数,在光学、光谱学等诸多科学研究领域中有着重要作用。
传统的测量方式都比较费时,而用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长,在科学研究中取得了广泛应用。
本文尝试从理论上介绍用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长的方法。
棱镜摄谱仪是一种用于分离光谱的仪器,它的运行原理是利用光的折射、反射和发散等现象来将光谱用棱镜进行分离。
棱镜摄谱仪由几个部分组成,其中包括输入光源、探测器、分离器、数据采集器、电子显示器、操作系统和控制面板等组成。
它可以测量出被观察光源的离谱谱线,从而可以获得光源的光谱波长。
用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长的方法是:首先,将输入光源安装在棱镜摄谱仪的输入部位;然后,通过棱镜的反射、折射等物理现象将光谱分离;随后,聚焦到棱镜和探测器之间,将偏振光或激发光反射给探测器;最后,数据采集器将探测到的信号发送给电子显示器,从而可以得到光源的光谱波长。
用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长的优点是,它可以快速、高效地测量得到光谱波长,而且还可以用于宽波段的实时分析,能够精确地进行多种光谱检测,从而使科学研究受益。
用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长的方法虽然可以快速、高效地测量得到光谱波长,但仍会存在一些缺点。
由于该仪器的工作原理受到天气、环境灯光等外界因素的影响,所以在拍摄过程中可能会有一些噪声;另外,这种拍摄方法也受到单光谱仪的灵敏度的限制,所以测量结果可能会受到一定的偏差。
综上所述,用棱镜摄谱仪拍摄清晰光谱测测量光谱波长是一种快速、高效的测量方法,被广泛应用于科学研究领域。
但需要注意的是,无论采用哪种测量方法,都应考虑该仪器的缺点,避免出现测量误差的情况发生。
一米光栅摄谱仪
一米平面光栅摄谱仪的使用
1.装样品电极:用尖嘴钳装电极(下电极为样品电极)通过调节旋钮让两电极
对好。
2.装照相干版:在暗室中取出照相干版(一点要避光去版),通过触摸判断照
相干版的胶面和玻璃面,胶面朝下放入暗盒,关闭暗盒盖,再装暗盒。
(暗盒左边靠死螺母,用上面两个旋钮固定好暗盒,并把暗盒左边的刻度打到5mm或75mm刻度处.。
3.调试:接通电源,打开交直流电弧发生器电源,将控制选择出开关打到手控
处,工作状态开关调到交流(一般都用交流电源)按起动按钮,两电极会激发出光(一定要注意安全,不能用手或肢体接触电极,再通过调节电极的旋钮,让激发关透过光栅,调整完后按停止按钮,
4.测试:拉开暗盒右侧的盖子,将控制开关打至自动处,并打开自动控制区电
源,在此区也可以通过自动版移,调暗盒的位置,测试前调好入射狭缝的宽度(旋钮上每一小刻度为1um),根据需要调好光的波长(每一小刻度代表10nm),调好预然时间(一般5~6秒),曝光时间(一般5 ~6秒),曝光次数打到1,一定要注意板移方向开关(如果暗盒刻度在75mm.,板移方向选下,如果暗盒刻度在5mm,板移方向选上,)。
将板移距离调到1.0mm处,在程序开关处按下,按到启动,测试开始。
(一张干版一般可测70次)。
5.显影定影:测完后盖上暗盒右侧的盖子,取下暗盒,进入暗室,打开暗盒,
取出照相干版,胶面朝上放入显影液中数分钟(室温低于10度以下时最好显影10分钟以上)。
(此过程也要避光!)显影完取出干版,用清水洗下,放入定影液中数分钟。
(此过程可以不用避光),放回暗盒。
6.测试结束:关闭自动区电源,再关交直流电弧发生器电源开关。
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[实验步骤]
拟订摄谱计划。包括狭缝宽度、暗盒位置、光栅转角、焦距、曝光时间等都应事先订好,拍谱时按计划进行。
在暗盒(或暗袋)里装好底片,注意乳胶面应朝迎光方向,然后将底片盒装在摄谱仪的片盒架上。
④在曝光前曝光开关要关闭(往右是通光,往左是关闭).
⑤摄谱时底片匣旁的黑色拉板要拉出来,否则会造成虚拍. 在拍同一组光谱的过程中,拍摄次序要合理,做到严格保持底片匣不动,以保证氢谱和铁谱位置无相对错动.
⑥当谱片上出现白横条纹时,说明狭缝上存在灰尘和赃物,应清理干净.
⑦氢光源和铁弧光源都有高压电源,必须注意人身安全,调整电极时必须先断电源.在调整电极时,不能接触绝缘棒的左边部分,保证操作安全.
小论文题目:设计用棱镜小型摄谱仪拍摄氢原子光谱的方法,并根据拍摄的铁及氢光谱计算出氢可见光谱(巴耳末线系)波长
棱镜小型摄谱仪拍摄氢原子光谱
(化学与化工学院06化学基地班,翁瑞,20061101115)
原子光谱分析这门学科通常包括原子发射光谱(Atomic Emission Spectroscopy, AES)、原子吸收光谱(Atomic Absorption Spectroscopy, AAS)以及原子荧光光谱(Atomic Fluorescence Spectroscopy, AFS)三种分析技术。它们都是根据自由原子在取得外部能量后,产生光的自发辐射、光的吸收或是荧光辐射的光谱现象以进行元素检测的。它们的分析原理,所采用的实验设备包括光源、原子化器、分光和检测系统等都有所不同,有着各自的发展道路;但也有很多共同点,可以互相借鉴、利用。
则圆形刻度尺上每一格为0.001mm,可估读到0.000 1mm.
测量时毫米读数从主标尺读出,0.1 mm的读数从副标尺读出,小于0.1 mm的
读数从螺旋微米计读出.例如在图31-3中,可以看到主标尺“12”、“13”两个数字,其中“12”落在副标尺内,这样毫米的读数为12,转动螺旋线调节手轮,可以使一段螺旋双线对称地落在主标尺刻线“12”上,亦即刻线对称地落在螺旋双线中间,这样0.1 mm的读数由位于主标尺刻线“12”两旁的副标尺刻度中数值较小的一根刻线读出,本图中即为0.7 mm.0.01 mm及0.001 mm的读数则在螺旋微米计上对准横条线的位置上读出,即为0.072 mm,在螺旋微米计上还可以估计到0.000 1 mm的读数,因而整个读数应为12.7720mm.
4、根据拍.氢原子光谱
氢原子光谱是最简单、最典型的原子光谱.用电激发氢放电管中的稀薄氢气,便可获得线状的氢原子光谱,这些谱线的波长显示出简单的规律性.1885年,巴尔末根据实验结果给出一个经验公式:
= (31-1)
式中 3、4、5……, =364.57nm是经验常量,一般称这些氢谱线为巴尔末线系,用波数表示,可写成:
③狭缝应安装在铅垂位置,否则谱线将倾斜,此时可使狭缝入射光管轴线转动,直至底片上的谱线也在铅垂方向为止,然后锁紧螺钉固定其位置.
④看谱管在出射管内放置时,视场内的出射狭缝的两个刃口应基本与谱线平行.
⑤当入射狭缝前的光阑板用中间孔对着狭缝时,在看谱管视场内的谱线应基本在中央部位,如果相差太多,说明搁放棱镜的平台位置有变动,应加以调整,调整时先松开后面调整钉边缘紧固螺钉,用小改锥旋转调整钉直至谱线在中央部位为止,并把边缘的紧固螺钉上紧.
(31-2)
式中 称为氢的里德伯常量.
根据玻尔氢原子理论,得到氢原子光谱巴尔末线系的理论公式为:
(31-3)
比较(31-2)、(31-3)式,有:
(31-4)
式中 为电子质量,M为氢原子核质量,h为普朗克常量,e为电子电荷,c为真空中光速, 为真空电容率.
若假定 (相当于假定核不动),则可以得到:
(31-5)
原子吸收光谱分析,是利用物质的基态原子可以吸收特定波长单色辐射的光量子,其吸收量的大小是与物质原子浓度成比例的关系为基础的。采用的光源多是稳定的元素空心阴极灯或者无极放电灯。它们的光谱简单,一般可采用低色散率的光谱仪器。原子吸收光谱分析装置简单,操作方便,有好的测定精度和低检出限,因而得到广泛应用。
3.“线性内插法” 求波长
从照相底版上无法直接读出各谱线的波长,为了测量某谱线的波长,我们必须在待测谱线的上方或下方并排拍摄一已知波长的光谱,叫做比较光谱,如图4-3所示,由于铁光谱具有极丰富的分布均匀的光谱线,各谱线的波长都已经过精确测定,因此比较光谱一般为铁光谱,铁谱通过纯铁电极的电弧放电得到。
4、光谱投影仪和铁谱图
光谱投影仪实际上是一个放大投影器,把底片投影在白色屏上并放大.将冲洗好的谱片放在光谱投影仪的支架上,打开开关,调节放大镜可以获得清晰的像.调节侧面旋钮,可使谱线上下、左右移动.将拍摄的铁谱与标准铁谱图片进行对比,即可找到待测谱线.
5、阿贝比长仪
⑴阿贝比长仪的结构及读数
阿贝比长仪的测量准确度比一般测量显微镜高,它的特点是将待测谱片和一个精密玻璃标尺左右并排放在同一个可移动的工作台上,用看谱显微镜对准待测谱线,用读数显微镜读标尺上的读数.待测谱线之间的距离即为工作台的移动距离.
及 (31-6)
这样不仅给予巴尔末经验公式以物理解释,而且把里德伯常量和许多基本物理常量联系起来了.
里德伯常量是重要的基本常量之一.由于测量里德伯常量的准确度比一般物理常量高,所以成为检验原子理论可靠性的标准和测量其它基本物理常量的依据.目前的公认值为:
2. 恒偏向角棱镜
三棱镜的光谱实验一般在最小偏向角附近进行。由于不同波长的光和不同材料棱镜折射的最小偏向角不同,测量时要先寻找各种波长的光的最小偏向角,十分不方便。
借助于读数显微镜上的特殊装置,可以在玻璃标尺上读此测出微米级的距离,如图5所示,在显微镜的视场内可以同时看到:
①玻璃毫米标尺的放大像,即图中标有数字的垂直刻线,称为主标尺.
②横贯视场中央的横条,其左端有一带箭头的水平标线,横条下方有0~10刻度,每一格的距离为0.1mm,称为副标尺.
③有阿基米德螺旋双线(10圈)和一个将圆周分为100等份的圆形刻度尺,为螺旋微米计的读数部分.当螺旋线相对于副标尺移动一格时,圆形刻度尺恰好转一圈,
(31-7)
由此即可计算出该氢谱线的波长 .这种方法即为线性内插法.
[实验仪器]
实验中需要的仪器为:摄谱仪,交流电弧火花发生器,氢放电管,光谱投影仪和铁谱图,阿贝比长仪.
1、摄谱仪
本实验采用WPJ小型棱镜摄谱仪,其工作原理如图31-1所示,将光源发出的光经聚光镜汇聚在入射狭缝上,因入射狭缝的位置正处在入射物镜的焦面上.如图3所示:
⑵用阿贝比长仪测量谱线间距的步骤
①将谱片放在置片台上,调节反射镜,使视场明亮.
②调节看谱显微镜目镜和物镜,使叉丝及谱线清晰.调节读数显微镜目镜,使螺旋微米计刻度清晰.
③调节叉丝,使之与谱线平行.移动置片台,依次测定各谱线位置.测每一条谱线时,都要使谱线位于叉丝双线的正中,然后再从读数显微镜中读出其位置读数.由各谱线的位置即可求出它们之间的距离.
流一般为几毫安(不得超过10mA),工作电压为几千伏.电源用霓虹灯变压器.将220V市电通过调压器输入到霓虹灯变压器的输入端以控制其输入电压.使电压从零开始增加,直到氢放电管放电稳定即可,此时变压器的电压约为50V.
3、交流电弧火花发生器
本实验采用WPL交流电弧火花发生器产生的铁电弧光作为铁谱光源.
将氢谱和铁谱并排地拍摄在同一条谱片上,将拍摄冲洗好的谱片放在光谱投影仪上,与标准铁谱图片进行对比,即可找到待测谱线.由于铁谱线很多,总可以在每根氢谱线附近找到两根
铁谱线(使一根的波长稍大于氢谱线的,另一根稍小,如图2所示).谱片上谱线间的距离随波长差增加而增加,由于在光谱图片的很小间隔范围内,摄谱仪的线色散可认为是一个常数,在波长很接近时可以认为距离与波长差成正比.测量出选定的铁谱线间的距离 和氢谱线与一根铁谱线间的距离(例如与波长较短的一根之间的距离) ,则有
对于原子发射光谱分析,物质原子化和激发过程通常是在同一光源中进行的。例如一些热激发光源(电弧,火花,ICP光源等),在高温作用下物质解离形成的原子在其各能级间有不同的布居,此时可由于自发跃迁而产生光辐射,是为原子发射光谱。
通常原子发射出大量的原子及离子光谱,包括自远紫外至可见、近红外很广的光谱域,都有元素灵敏线可选作分析线。原子发射光谱分析法可同时作多元素测定,它几乎可以测定元素周期表中全部元素,并且是一种灵敏,快速的分析方法。它应用范围十分广泛,不论是固态,液态或者气态样品都可以直接分析。虽然它的应用已久,但目前仍是元素检测的一种重要手段。
原子荧光辐射有饱和效应,即当激发光强增大到一定的高值时,荧光辐射不再增强,即达到一稳定极限值,而这只有采用强的激光为激发光源才能做得到。采用这种激光饱和荧光技术,目前已能检测单个原子。
[实验目的]
1、掌握摄谱仪的工作原理和使用方法.
2、掌握用棱镜小型摄谱仪拍摄氢原子光谱的方法
3、学习识谱和谱线测量等基本光谱实验技术.
图3 棱镜摄谱仪原理图
1.光源 2.聚光镜 3.入射狭缝 4.入射物镜 5.恒偏向棱镜 6.鼓轮
7.出射物镜 8.照相物镜 9.摄谱底片 10.出射狭缝 11.看谱管
所以从入射物镜射出的光为平行光.用平行光照在恒偏向棱镜上,经棱镜的分光作用,使不同波长的光以不同的角度射出,经出射物镜和照像物镜组成的透镜组(中间波长435.8nm,焦距为596mm)聚焦在摄谱底片上,形成光谱,每条光谱都是入射狭缝的像.
⑧在调整电弧和火花时应戴上防护眼镜,以免伤害眼睛.
⑨铁弧电极上不能有氧化物,应经常磨光.
2、氢放电管
见图4,在充有氢气的放电管的两端,加适当的电压,氢原子受到加速电子的碰撞被激发,从而产生辐射,这个过程称为辉光放电,辉光放电发出的光即可作为氢谱光源.使用这种放电管时请勿