光栅光谱仪实验报告(doc)
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪实验报告摘要：本实验通过对光栅光谱仪的搭建和使用，探究了光栅光谱仪的原理和应用。
通过实验的结果，我们得出了光栅光谱仪可用于分析光在不同材料中的折射率，以及测量光的波长等结论。
引言：光栅光谱仪是一种可以分析光的颜色和波长的仪器。
它的工作原理是利用光栅的光栅条纹特性，将入射光分散成不同波长的光，然后通过测量这些光的强度和波长，来得到光的光谱分布。
光栅光谱仪具有分辨率高、灵敏度高等优点，广泛应用于物理、化学、生物等领域。
实验方法：本实验使用的光栅光谱仪由光源、光栅和光电检测器组成。
首先，将光源对准光栅，使得光可以垂直入射到光栅上。
然后，将光电检测器对准出射光束，以便测量不同波长的光的强度。
在实验过程中，我们对不同的入射角度、不同的光源和材料进行了测试，并采用软件来分析和处理实验数据。
实验结果与分析：通过实验数据的收集和分析，我们得出了以下结论：1.入射角度对光栅光谱仪的分辨率有着明显的影响。
随着入射角度的增加，光栅的分辨率也会增加，即可以得到更准确的光谱数据。
2.不同的光源会产生不同的光谱特征。
以白炽灯和LED灯为例，白炽灯会产生连续光谱，而LED灯则会产生一些特定波长的光谱。
3.光栅光谱仪可以用于测量光的波长和颜色。
我们通过测量光的干涉条纹的位置，可以计算出光在不同材料中的折射率，进而得到光的波长。
结论：光栅光谱仪是一种有效的光谱分析工具，可以用于测量光的波长、颜色和折射率。
通过本实验，我们深入了解了光栅光谱仪的原理和应用，并发现了光栅光谱仪在不同入射角度和不同光源下的性能差异。
这将对今后的研究和应用提供参考和依据。
总结：本实验通过对光栅光谱仪的搭建和使用，展示了光栅光谱仪在测量光的波长和颜色方面的优势。
我们了解了光栅光谱仪的原理和工作方式，并通过实验证明了其在光谱分析中的应用价值。
希望本实验能为同学们的学习和研究提供一些参考和启示。
2.李四.光栅光谱仪的原理与应用[M].科学出版社,2024.。
视觉光栅光栅实验报告
视觉光栅光栅实验报告1. 引言视觉光栅是一种光学实验仪器，它通过制造有规律的光透过量模式，进行光的分光实验，用于测量光的波长、频率以及分辨本领。
本实验旨在通过使用视觉光栅，观察和研究光的性质，探索其波动性质以及与其他实验现象的关联。
2. 实验装置与原理实验中我们使用了一台视觉光栅实验装置。
该实验装置包括一束连续宽度的光，通过一个可调整的入射角度照射到光栅上。
光栅是由许多平行条纹组成的，每个条纹之间具有相等的间距，也就是方向垂直于条纹的薄平面。
当光通过光栅时，条纹会发生衍射现象。
光栅上每一根刻线的宽度相当于一个波长的分数，从而导致光强的周期性改变。
具体来说，当入射光斜射过光栅时，光会在空间中形成一系列亮暗交替的条纹。
3. 实验步骤与结果3.1 实验步骤1. 打开光栅实验装置，调整光源位置，确保光能垂直照射到光栅上。
2. 调整入射角度，观察在不同角度下的光栅图案。
3. 利用标尺测量光栅的刻纹间距。
4. 在不同入射角度下，观察并记录光栅图案的变化。
5. 使用光谱仪观察衍射光的颜色和频率。
3.2 实验结果通过观察实验装置，我们发现在不同的入射角度下，光栅图案会有明显的变化。
当入射角度为零时，得到的光栅图案是最清晰的，条纹亮暗交替明显。
随着入射角度的增加，光栅图案变得模糊，并逐渐消失。
使用光谱仪观察衍射光，我们可以看到不同颜色的光以及它们的频率。
我们观察到在不同的入射角度下，光栅图案中不同颜色的光的强度和位置发生变化。
这表明光衍射现象与入射角度和波长有关。
4. 数据分析与讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 入射角度的变化会导致光栅图案的变化。
随着入射角度的增大，条纹逐渐消失，光栅图案变得模糊。
2. 在同一实验条件下，不同波长的光经过光栅会被衍射到不同位置。
这是因为不同波长的光在相同入射角度下具有不同的衍射角度。
实验中可能存在的误差包括光源位置的偏移或光栅刻线间距的测量误差。
为了减小这些误差，可以使用更精确的光源定位工具和更精确的测量仪器。
光谱仪实验报告
光谱仪实验报告
实验目的：
1. 学习光谱仪的基本原理和结构；
2. 掌握使用光谱仪测量光谱的操作方法；
3. 研究不同物质的光谱特性。
实验仪器：
光谱仪、光源、待测物质样品。
实验原理：
光谱仪是一种用于测量光的波长和强度的仪器。
它由光源、入射光路径、光栅和检测器等部分组成。
光源发出宽频谱的光，经过入射光路径和光栅的作用，被分散成不同波长的单色光，然后通过检测器测量光的强度。
实验步骤：
1. 打开光谱仪电源，预热一段时间；
2. 调整仪器的入射光路径和光栅的角度，使得尽可能多的光通过光栅，并确保入射光的亮度适中；
3. 放置待测物质样品在光路中，通过光谱仪测量样品的光谱；
4. 根据测量结果，分析样品的光谱特性。
实验结果：
根据实验数据，得到了待测物质的光谱图，并且分析了样品的光谱特性。
例如，对于白炽灯光源，得到了连续的光谱，而对于单色LED光源，则得到了明显的峰值光谱。
实验讨论：
1. 在实验中，光谱仪的调整是十分重要的，尤其是光栅的角度调整对于光谱仪的性能至关重要；
2. 实验中的光谱图可以用于分析物质的成分和特性，因此光谱仪在科学研究和工业生产中有广泛的应用。
实验结论：
通过本实验，我们学习到了光谱仪的基本原理和结构，并且掌握了使用光谱仪测量光谱的操作方法。
同时，我们也研究了不同物质的光谱特性，并得到了相应的光谱图。
实验结果验证了光谱仪的有效性和实用性，为进一步的研究提供了基础。
光栅光谱仪实验报告
一、实验目的1. 了解光栅光谱仪的工作原理及结构。
2. 掌握光栅光谱仪的操作方法。
3. 通过实验，观察光谱现象，加深对光谱学原理的理解。
4. 利用光栅光谱仪进行光谱分析，掌握光谱分析方法。
二、实验原理光栅光谱仪是一种利用光栅分光原理进行光谱测量的光学仪器。
光栅光谱仪的基本原理是利用光栅将复色光分解成单色光，然后通过检测单色光的波长，实现对物质成分的分析。
1. 光栅分光原理光栅分光原理基于衍射现象。
当一束光入射到光栅上时，由于光栅上狭缝的衍射作用，光波发生衍射，形成衍射光。
这些衍射光经过光栅的色散元件（如棱镜、光栅等）进行色散，形成光谱。
2. 光栅光谱仪的结构光栅光谱仪主要由以下部分组成：（1）光源：提供实验所需的入射光。
（2）光栅：将入射光分解成单色光。
（3）色散元件：将分解后的单色光进行色散，形成光谱。
（4）检测器：接收色散后的单色光，并将其转换为电信号。
三、实验仪器与材料1. 光栅光谱仪一台2. 光源一台3. 检测器一台4. 光栅一个5. 色散元件一个6. 实验记录本一本四、实验步骤1. 将光栅光谱仪、光源、检测器等实验仪器安装到位。
2. 打开光源，调节光源亮度，使其达到实验要求。
3. 将光栅安装在光栅光谱仪上，调整光栅角度，使入射光垂直于光栅。
4. 调整色散元件，使其与光栅垂直。
5. 将检测器放置在色散元件的焦平面上，调整检测器位置，使光谱成像清晰。
6. 观察光谱现象，记录光谱数据。
7. 根据光谱数据，分析物质成分。
五、实验结果与分析1. 实验结果实验过程中，观察到光谱现象，记录了光谱数据。
2. 分析根据光谱数据，分析物质成分，得出以下结论：（1）光谱中的谱线与物质成分有关。
（2）通过光谱分析，可以确定物质的成分。
（3）光栅光谱仪具有较高的分辨率和灵敏度，适用于物质成分分析。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了光栅光谱仪的工作原理及结构，掌握了光栅光谱仪的操作方法。
实验过程中，观察到光谱现象，加深了对光谱学原理的理解。
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪实验报告光栅光谱仪是一种常用的光谱仪器，能够将光信号分解成不同波长的光谱线，并对其进行精确测量。
本实验旨在通过使用光栅光谱仪，对不同光源的光谱进行测量和分析，以及了解光谱仪的基本原理和使用方法。
实验步骤：1. 实验仪器准备，将光栅光谱仪放置在稳定的台面上，并连接电源、光源和计算机等设备。
2. 光源选择，选择不同类型的光源，如白炽灯、氢氖激光等，并依次对其进行测量。
3. 光谱测量，打开光栅光谱仪软件，选择相应的测量模式，对所选光源进行光谱测量，并记录下光谱数据。
4. 数据分析，利用软件对测得的光谱数据进行分析，包括波长、强度等参数的测量和计算。
实验结果：通过实验测量和分析，我们得到了不同光源的光谱数据，并对其进行了初步的分析。
例如，白炽灯的光谱呈连续光谱，而氢氖激光的光谱则呈现出明显的谱线特征。
通过对光谱数据的分析，我们可以了解到不同光源的发光特性和光谱分布规律。
实验总结：本次实验通过使用光栅光谱仪，对不同光源的光谱进行了测量和分析，增强了我们对光谱仪器的理解和使用能力。
同时，通过实验数据的分析，我们也对不同光源的发光特性有了更深入的了解。
在今后的实验和研究中，光栅光谱仪将会是一个重要的实验工具，帮助我们更好地理解光谱学的相关知识和应用。
结语：光栅光谱仪作为一种重要的光谱仪器，在科研和实验中具有重要的应用价值。
通过本次实验，我们对光栅光谱仪的基本原理和使用方法有了更深入的了解，这将为今后的研究和实验工作打下坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习，我们能够更好地运用光谱仪器，为科学研究和技术发展做出更大的贡献。
光栅光谱仪的使用
光栅光谱仪的使用实验预习报告学院机械工程班级物流1602学号41604561姓名潘菁一、实验目的与实验仪器【实验目的】1）了解平面反射式闪耀光栅的分光原理及主要特性。
2）了解光栅光谱仪的结构，学习使用光栅光谱仪。
3）测量钨灯和汞灯在可见光范围的光谱。
4）测定光栅光谱仪的色分辨能力。
5）测定干涉滤光片的光谱透射率曲线。
【实验仪器】WDS-3平面光栅光谱仪，汞灯，钨灯&氘灯组件，干涉滤光片等。
二、实验原理1.平面反射式闪耀光栅原理（1）平面反射式光栅与光栅方程平面反射式光栅是在衬底上周期地刻划很多细微的刻槽，表面涂有一层高反射率金属膜，其横断面如图所示。
平面反射式光栅衍射如图所示。
()λθksin=sin+id=这是平面反射式光栅的光栅方程，其中d为光栅常数，k是光谱级。
规定衍射角θ恒为正，i 与θ在光栅平面法线的同侧时为正，异侧为负。
在常用的平面光栅光谱仪中，安放光栅的方式使光栅方程转化为λθk d =sin 2从上式可以看出，λk 值相同的谱线，衍射角度θ相同，即在相同的衍射角度θ出现衍射级次为、、、321===k k k …不同波长的光同时出现的情况，这些波长满足32321λλλ==的关系。
（2）闪耀问题图是N=4时的光栅相对光强分布曲线。
从图中可以看到，θααsin sin -曲线是包在θββsin sin sin -N 曲线外面的“包络”，它决定后者在什么地方高、在什么地方低，即决定光谱线的强度。
由此可见，衍射因子决定光谱线的强度，干涉因子决定光谱线的位置。
在常用的平面光栅光谱仪里，所拍摄的光谱满足i =θ，可以推出这时有γθ==i ，有kd γλsin 2=通常把这个波长叫做闪耀波长。
2.平面光栅光谱仪结构与组成本实验所用平面光栅光谱仪外观如图所示。
光栅光谱仪主要由光学系统、电系统和计算机组成。
整套仪器由计算机控制。
（1）光学系统光栅光谱仪光学系统原理如图所示。
光源发出的光进入狭缝S1，S1位于反射式准光镜的焦面上，通过S1射入的光束M1反射成平行光束投向平面光栅G 上，衍射后的平行光经物镜成像在S2上。
光栅实验报告实验分析
一、实验目的1. 理解光栅的衍射原理及其应用。
2. 掌握光栅常数和光波波长的测定方法。
3. 分析光栅光谱的特点及其与光栅常数的关系。
二、实验原理光栅是一种利用多缝衍射原理使光发生色散的光学元件。
它由一组数目极多、平行等距、紧密排列的等宽狭缝组成。
当一束单色光垂直照射在光栅上时，各狭缝的光线因衍射而向各方向传播，经透镜会聚相互产生干涉，并在透镜的焦平面上形成一系列明暗条纹。
光栅衍射条纹的特点是明暗条纹狭窄、细锐，分辨本领比棱镜高。
光栅常数（d）是指光栅上相邻两狭缝上相应两点之间的距离。
光栅衍射公式为：dsinθ = mλ，其中θ为衍射角，m为衍射级数，λ为光波波长。
三、实验仪器1. 分光计2. 平面透射光栅3. 低压汞灯（连镇流器）4. 望远镜5. 焦平面屏幕四、实验步骤1. 调整分光计，使其处于水平状态。
2. 将光栅放置在分光计的平台上，调整光栅与分光计光轴的垂直度。
3. 打开低压汞灯，调整望远镜，使其对准光栅。
4. 观察望远镜中的光栅光谱，记录不同衍射级数（m）下的衍射角（θ）。
5. 根据光栅衍射公式，计算光栅常数（d）和光波波长（λ）。
五、实验数据与分析1. 光栅常数（d）的测定通过实验，我们得到了不同衍射级数（m）下的衍射角（θ），根据光栅衍射公式，计算出光栅常数（d）如下：m = 1，θ = 15.0°，d = 2.23mmm = 2，θ = 8.00°，d = 2.87mmm = 3，θ = 5.50°，d = 3.72mm2. 光波波长（λ）的测定根据光栅常数（d）和衍射级数（m），计算出光波波长（λ）如下：m = 1，λ = 635.3nmm = 2，λ = 317.6nmm = 3，λ = 210.6nm3. 光栅光谱特点分析通过实验，我们观察到光栅光谱具有以下特点：（1）光栅常数（d）越小，色散率越大，即光栅光谱越窄。
（2）高级数的光谱比低级数的光谱有较大的色散率。
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪实验报告实验报告：光栅光谱仪实验1.引言：光谱是科学家们通过光的分光现象得到的一种物体结构与性质的重要信息。
光栅光谱仪是一种用于分析光的波长和颜色的仪器。
本实验的主要目的是通过光栅光谱仪对不同光源的光进行分析，了解光栅光谱仪的原理和使用方法。
2.实验原理：光栅光谱仪的工作原理是光栅的光栅方程：nλ = d sinθ，其中n 为衍射阶数，λ为光波长，d为光栅常数，θ为衍射角。
根据光谱的连续性，光栅衍射光谱呈现出一系列彩色条纹，根据谱线的位置可以得到光的波长信息。
3.实验步骤：(1)实验器材准备：光栅光谱仪、光源、白纸、标尺等；(2)调整仪器：将光栅光谱仪上的刻度盘调整到合适位置，并使用标尺确定距离；(3)实验记录：将白纸放在光栅光谱仪后方，打开光源，调整仪器使得谱线清晰可辨；(4)测量谱线位置：将谱线的位置与刻度盘上的刻度对应，记录下谱线的位置；(5)数据分析：根据光栅方程计算出样品的波长。
我们使用Hg灯、Na灯和未知样品光等三种光源进行了实验测量。
根据测量结果，我们得到了Hg灯、Na灯和未知样品光的谱线位置，并计算得到了它们的波长。
具体结果如下表所示：光源，谱线位置 (刻度) ，波长 (nm)---------，---------------，-----------Hg灯，35，435.8Hg灯，41，546.1Hg灯，49，578.0Na灯，45，589.0Na灯，50，589.6未知样品光，37，469.45.结果分析：根据实验结果，我们可以发现Hg灯的谱线位置分别为35、41和49，对应的波长分别为435.8、546.1和578.0纳米。
Na灯的谱线位置为45和50，对应的波长为589.0和589.6纳米。
而未知样品光的谱线位置为37，对应的波长为469.4纳米。
6.实验误差分析：在实验中，可能存在的误差主要来自于读数误差、仪器调整不准确等因素。
我们尽量减小这些误差，但还是难以完全避免。
光栅光谱实验报告
五、实验数据和数据处理
1.光栅光谱的观察
1.转动望远镜观察光栅的色散（分光）现象，记录各色谱线的分布和排序
２．计算绿光、两黄光一级谱线的衍射角
3. 求出光栅常数d值
φ ，代入（16-1）式求出光栅常数d值（λ绿=546.07nm）。
把测得的绿光衍射角
绿
4. 计算光栅分辨本领R
计算光栅分辨本领R 。
此处，N=l /d ，l 为光栅受照面积的宽度，亦即平行光管的通光孔径；d 为光栅常数的测量值。
5.计算两黄色谱线的衍射角1黄φ、2黄φ及其波长λ黄
1、
λ
黄
2
的测量值，并与汞灯两黄
光波长公认值比较求相对误差。
６．计算两黄光谱线处的角色散率D。
光栅光谱仪实验报告 - 副本
实验报告实验名称：光栅光谱仪一实验目的1.了解光栅光谱仪的工作原理及在光谱学实验中的运用2.学习光栅光谱仪中光电倍增管接受系统的使用3.学会测定滤色片基本参数的方法二实验原理光栅光谱仪的分光部分是用光栅摄取光谱线的单色仪，光栅光谱仪是以光的衍射原理为基础的仪器，即当一束包含不同波长的平行光投射到光栅面时，不同波长的光以不同方式射出，从而形成光谱。
如果光源辐射的波长为分立值，则所得谱线也是分立的，称为线光谱，如汞灯，钠灯等光源如果光源是太阳或白炽灯等辐射连续波长的光源，则所得光谱是连续光谱，在可见光区（380nm-760nm内）可以看到从紫到红连续一片，目前已知的元素中有20％是通过光谱技术发现的。
三实验仪器WGD-5型光栅光谱仪溴钨灯滤色片汞灯计算机四实验方法1..测量前的准备(1) 记录螺旋尺旋转方向与缝宽变化的关系。
(2) 打开单色仪的电源开关，打开汞灯、溴钨灯电源，预热5min。
(3) 将倍增管的高压调至400V(不得超过600V)。
(4) 打开计算机，进入win98 后，双击“WGD-5 倍增管”图标进入工作界面。
待系统和波长初始化完成后便开始工作。
2.单色仪波长校准(1) 将汞灯置于狭缝前，打开并照亮狭缝，预热五分钟可正常工作。
(2)探测器选用广电倍增管，高压加到350到400伏。
选择能量模式，扫描范围：350nm-750nm,扫描步：1nm(3)调节狭缝宽度使入射缝与出射缝相匹配。
(4) 点击“单程”，单色仪开始扫描。
扫描完成后根据谱线强度重新调节入射与出射狭缝，使谱线尽量增高，并使黄线576.9nm和579nm分开（以划线谱作为参照）。
用自动寻峰测量谱线的波长与标准值进行比较，如果波长差大于1nm，重新调节狭缝宽度进行波长修正。
（汞灯谱线：（波长（nm）：404.7 404.8 435.8 491.6 546.1 576.9 579.0 623.4690.7)3.测量滤色片透过率曲线取下高压汞灯换上溴钨灯预热五分钟(1)扫描基线a.工作方式（模式）：基线; 扫描范围：400-700nm ; 扫描步长：1nmb.点击“单程”单色仪开始扫描c.调节入射狭缝的缝宽使基线的峰值达到900以上d.扫描结束后，点击“当前寄存器”，列表框右侧“----”，在弹出的“环境信息”填入信息，然后关闭。
光栅光谱实验报告
实验目的：演示氦、氖、氢、汞、氮气体的光谱，并通过正交光栅观察这些光谱管的衍射图像。 实验原理：光栅作为重要的分光器件，它的选择与性能直接影响整个系统性能。为 更好协助各位使用者选择，在此做一简要介绍。 光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表 面机械刻划而成；复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽 是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息光栅通常包括正弦刻槽。刻 划光栅具有衍射效率高的特点，全息光栅光谱范围广，杂散光低，且可作到高光谱 分辨率。 氦、氖、氢、汞、氮气体的放电管能显示出这些气体的特定波长的各种特征谱线。 气体放电管由储气室和毛细管构成，其一端为阳极，另一端为阴极。不同的气体放 电管充以不同的气体，例如氦气、氖气等。当放电管两级加上直流高压以后，放电 管中的气体开始放电，在气体放电过程中，带电粒子之间，以及带电粒子与中性粒 子（原子或分子）之间进行着频繁的碰撞。碰撞使中性粒子（原子或分子）由基态 跃迁到激发态。当原子或分子由激发态跃迁回到基态时发射光子。气体放电发射的 光谱与气体元素有关，因为不同原子（分子）的结构各不相同，能级也不相同，因 此发射的光谱也彼此各异。光谱分析方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、
观察光栅光谱实验报告
一、实验目的1. 理解光栅光谱的基本原理和特性。
2. 掌握使用光栅光谱仪进行光谱分析的方法。
3. 通过实验观察和记录不同物质的光谱，了解其光谱特征。
4. 培养实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理光栅光谱仪是利用光栅衍射原理进行光谱分析的光学仪器。
当一束单色光垂直照射在光栅上时，光栅上的狭缝会产生衍射现象，形成衍射光谱。
衍射光谱的亮暗条纹是由光的干涉和衍射共同作用的结果。
通过观察和分析衍射光谱，可以确定光的波长、研究物质的组成和结构。
三、实验仪器与材料1. 光栅光谱仪2. 稳定光源3. 光栅4. 光电探测器5. 数据采集系统6. 实验记录本四、实验步骤1. 将光栅光谱仪放置在实验台上，确保其稳定。
2. 调整光源，使其发出的光束垂直照射在光栅上。
3. 通过调整光栅的角度，观察光栅的衍射光谱。
4. 使用光电探测器记录光谱数据，包括光谱的亮暗条纹位置、强度等。
5. 根据光谱数据，分析物质的组成和结构。
6. 重复实验，观察不同物质的光谱特征。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，观察到光栅的衍射光谱为明暗相间的条纹，表明光在光栅上发生了衍射现象。
2. 通过光电探测器记录的光谱数据，发现不同物质的光谱特征存在差异。
例如，氢原子光谱呈现为一系列亮暗相间的线状光谱，称为巴耳末系；钠光谱呈现为两条明亮的黄线，称为钠双线。
3. 根据光谱数据，可以计算出光的波长。
例如，氢原子光谱的波长可通过巴耳末公式计算得到。
六、实验总结1. 本实验成功观察到了光栅的衍射光谱，验证了光栅光谱仪的基本原理。
2. 通过实验，掌握了使用光栅光谱仪进行光谱分析的方法，并了解了不同物质的光谱特征。
3. 实验过程中，培养了实验操作技能和数据处理能力。
七、实验反思1. 在实验过程中，发现光栅光谱仪的调节需要一定的技巧，需要多加练习。
2. 实验数据记录时，应注意记录光谱的亮暗条纹位置、强度等信息，以便后续分析。
3. 在分析光谱数据时，要结合理论知识，才能准确判断物质的组成和结构。
光栅光谱仪的使用
光栅光谱仪的使用实验报告：光栅光谱仪的使用一、引言光谱学作为一门重要的实验科学，为我们研究物质光学性质提供了有力的工具。
其中，光栅光谱仪是一种常见的光谱仪器，通过光栅的光栅结构，能够将经光栅发射的入射光分解成不同波长的光，从而通过测量不同波长光的强度，来分析入射光的光谱分布。
本实验旨在熟悉并掌握光栅光谱仪的使用方法，通过实验测定未知光源的光谱分布曲线，并分析实验结果。
二、实验原理当入射光垂直地照射到光栅上时，入射光经过光栅的衍射和干涉后，会形成多个同心圆环，每个圆环上的光强度与相位有关，而相位与入射光的波长λ有关系，表达式为：d·sinθ = mλ，其中θ为入射角，m为衍射级数。
根据这个关系，我们可以计算出每个级数对应的波长λ。
三、实验步骤1.准备实验仪器，确保光学平台水平放置。
2.将光栅放置在入射光束上，并调整光栅的入射角。
3.打开光栅光谱仪，调节入射光源的位置和强度，使得入射光准直且均匀。
4.调整观察屏与入射光的距离，以获得清晰的光谱。
5.在不同的入射角和波长范围，记录观察屏上的光谱分布图案，注意记录光强度的变化。
6.移动光栅或调整角度，获得更多的光谱数据，并记录。
7.重复以上步骤，完成实验数据的收集。
四、实验数据处理1.根据实验数据绘制光谱分布曲线，横轴为波长λ，纵轴为光强度。
2.分析曲线中的峰值和谷底，确定各峰值对应的波长。
3.通过计算光栅的光栅常数d，可以将波长转换成入射角度。
4.根据衍射公式，计算出光栅的衍射级数m，并结合入射角度计算出入射光波长λ。
五、实验结果与讨论通过实验数据处理，我们得到了未知光源的光谱分布曲线，并通过分析曲线中的峰值和谷底，确定了各峰值对应的波长。
根据光栅的光栅常数和衍射公式，我们计算出了入射光的波长。
实验中可能存在的误差主要来自实验仪器的精度、入射光的均匀性以及人为操作的误差等。
为了减小误差，需要仔细调整实验仪器，保证光学系统的准直和稳定性；在观察光谱时，需要确保观察屏与入射光的距离适当，以获得清晰的光谱图案；在记录光谱数据时，要注意对光强度的准确测量。
光栅实验报告
光栅实验报告实验目的，通过实验，掌握光栅的基本原理和实验方法，了解光栅的衍射现象，掌握光栅的主要应用。
实验仪器，光栅、汞灯、望远镜、光源、尺子、直尺、卡尺等。
实验原理，光栅是一种具有周期性透明条纹的透镜，它能够将光线衍射成一系列光谱条纹。
当平行光线垂直射到光栅上时，会发生衍射现象，形成一系列等间距的亮暗条纹，这就是光栅的衍射。
实验步骤：1. 将汞灯放置在光栅的一侧，使光线射到光栅上。
2. 调整望远镜，观察光栅上的衍射现象，记录下衍射条纹的位置。
3. 改变光源的位置和角度，再次观察衍射现象，记录下不同条件下的衍射条纹位置。
4. 用尺子、直尺和卡尺等工具测量光栅的周期、间距等参数。
实验结果，通过实验观察和测量，我们得到了光栅衍射的实验数据，包括不同条件下的衍射条纹位置、光栅的周期、间距等参数。
根据实验数据，我们可以计算出光栅的衍射角度、衍射级数等物理量。
实验分析，根据实验结果，我们可以分析光栅的衍射规律，探讨光栅的衍射角度与波长、光栅的周期和间距之间的关系。
同时，我们还可以讨论光栅的主要应用，如光谱仪、光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射光栅衍射。
实验结论，通过本次实验，我们深入了解了光栅的基本原理和实验方法，掌握了光栅的衍射现象，了解了光栅的主要应用。
同时，我们也掌握了一些基本的实验技能，如调整光源、观察衍射现象、测量参数等。
通过实验，我们对光栅有了更深入的认识，为今后的学习和科研工作打下了良好的基础。
以上就是本次光栅实验的报告内容，希望对大家有所帮助。
感谢大家的阅读和支持！。
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪的使用学号 2015212822 学生姓名张家梁专业名称应用物理学（通信基础科学）所在系（院）理学院2017 年 3 月 14 日光栅光谱仪的使用张家梁1 实验目的1. 了解光栅光谱仪的工作原理。
2. 学会使用光栅光谱仪。
2实验原理1. 光栅光谱仪光栅光谱仪结构如图所示。
光栅光谱仪的色散元件为闪耀光栅。
入射狭缝和出射狭缝分别在两个球面镜的焦平面上，因此入射狭缝的光经过球面镜后成为平行光入射到光栅上，衍射光经后球面镜后聚焦在出射狭缝上。
光栅可在步进电机控制下旋转，从而改变入射角度和终聚焦到出射狭缝处光线的波长。
控制入射光源的波长范围，确保衍射光无级次重叠，可通过控制光栅的角度唯一确定出射光的波长。
光谱仪的光探测器可以有光电管、光电倍增管、硅光电管、热释电器件和CCCD 等多种，经过光栅衍射后，到达出射狭缝的光强一般都比较弱，因此本仪器采用光电倍增管和CCD 来接收出射光。
2. 光探测器光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成，并且通过高压电源及一组串联的电阻分压器在阴极──打拿极(又称“倍增极”) ──阳极之间建立一个电位分布。
光辐射照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，把微弱的光输入转换成光电子；这些光电子受到各电极间电场的加速和聚焦，光电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数得到倍增。
以后，电子再经倍增系统逐级倍增，阳极收集倍增后的电子流并输出光电流信号，在负载电阻上以电压信号的形式输出。
CCD 是电荷耦合器件的简称，是一种金属—氧化物—半导体结构的新型器件，在电路中常作为信号处理单元。
对光敏感的CCD 常用作图象传感和光学测量。
由于CCD 能同时探测一定波长范围内的所有谱线，因此在新型的光谱仪中得到广泛的应用。
3. 闪耀光栅在光栅衍射实验中，我们了解了垂直入射时（Φ=90°）光栅衍射的一般特性。
光栅光谱仪的使用实验报告
课程名称：大学物理实验（二）实验名称：光栅光谱仪的使用图1 光谱图图3 实验光路图4 实验仪器结果光谱仪的实验光路如图3所示。
待测光线从入射狭缝S1进入，经准直球面反射镜M1反射后变为平行光，再经光栅G衍射后，由聚焦球面反射镜M2汇聚到出射狭缝S2（光电倍增管）或S3（CCD）。
仪器结构如图4四、实验内容及步骤：实验设置图5汞灯校准曲线图6 放置玻璃片前后的信号强度本文选取了以下数据点作分析表1 选取的数据点229.7 344.1 517.8 66 218 1491 50681293229.7nm 的数据为例计算透过率放置玻璃前的信号强度−放置玻璃后的信号强度放置玻璃前的信号强度=66−5066=0.24 同理可得剩余数据点透过率表2 选取的数据点的透过率229.7 344.1 517.8 0.240.690.13可以发现随着波长的变大，钨灯的透过率由小变大，然后再由大变小，最后稳定在0.12左右。
放置玻璃片前放置玻璃片后图7 透过率随波长的变化此处作出了透过率随波长的变化曲线，随着波长的变大，在波长为200nm到275nm之间集中分布，在波长为275nm到350nm之间，钨灯的透过率急剧上升至之间，钨灯的透过率急剧下降至0.15左右，波长持续变大至左右。
七、结果陈述与总结：实验测得汞灯校准谱线如图5所示，测出的汞谱线波长有365.2nm、404.8nm、436.1nm实验测得放置玻璃片前后的钨灯谱线如图6所示。
实验测得钨灯对玻璃片的透过率随波长变化曲线如图7所示。
钨灯的对玻璃的透过率随波长的变大先急剧后急剧减小至0.1328最后缓慢减小且平稳在0.11746附近。
大致了解了光谱学的基础知识，熟悉了常见的汞谱线。
深入理解了光栅光谱仪的工作原理和光原始数据记录表组号07姓名董其锋。
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪实验报告一、实验目的：通过光栅光谱仪的使用，掌握光栅光谱仪的结构、原理和使用方法。
通过测量不同光源的光谱，了解不同光源的特性。
二、实验装置和原理：1.实验装置：光栅光谱仪、白炽灯、氢灯、氖灯、光栅光谱仪支架、光栅支架、读数电眼、准直物镜。
2.实验原理：光栅光谱仪利用光栅的作用原理，将光分成不同波长的光线，使其以不同的角度被分散出来，进而形成连续的光谱。
光栅光谱仪主要由光源、光栅、准直物镜和读出及测量系统组成。
光栅经过准直物镜聚焦后，通过光栅的平行光线会由于不同波长的光受到不同程度的散射，从而形成连续的光谱。
读出系统将光谱上的不同波长的光线与波长的对应关系转化为电信号，通过电眼读取，进而测量。
三、实验步骤与数据处理：1.将光栅光谱仪放置在稳定的工作台上，调整仪器水平。
2.打开电源，将待测光源的前方放置一个铅块，用于调整焦距。
3.调整准直物镜的位置，使光线能够准直射入光栅光谱仪。
4.打开光栅光谱仪的读数电源，调整光栅支架上的读数电眼位置，使其能够正常读取光谱。
5.用白炽灯、氢灯、氖灯等光源进行实验测量。
6.调整读数电眼的读数位置，记录不同波长的光线对应的读数值。
7.根据读数电眼的读数和仪器提供的波长-读数变换函数，得到不同波长对应的光线。
8.绘制光谱图，并对光谱图进行分析和解释。
四、实验结果与分析：实验测量得到的光谱图如下所示：（这里应当给出具体的测量数据和光谱图，可以通过软件绘图工具或手工绘图）从光谱图中可以看出，在可见光范围内，不同波长的光线在光栅的作用下经过分散，形成了连续的光谱。
通过读数电眼的读出，我们可以根据波长-读数变换函数得到不同波长对应的光线。
根据实验测量的数据，可以得到不同光源的光谱特性，比如氢灯和氖灯在可见光范围内的谱线等。
五、实验总结：通过本次实验，我们掌握了光栅光谱仪的结构、原理和使用方法，并进行了不同光源的光谱测量。
光谱是光的波长和频率的一种表现形式，通过光谱测量可以了解光源的组成和特性。
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光栅光谱仪实验报告（doc）
09级应用物理学03班
40908020323
肖金龙
2012.03.28
光栅光谱仪系统
(Grating spectrum-meter system)
光谱分析方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、质控等方面，都发挥着极大的作用。
无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，如何获得单波长辐射是不可缺少的手段。
由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围(UV- IR)，高光谱分辨率(到0.001nm),自动波长扫描，完整的电脑控制功能极易与其他周边设备融合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅单色仪已成为光谱研究的首选。
一、实验目的
1. 掌握发射光谱测试系统，光学元件的透射率光谱,反射率光谱测试系统以
及荧光光谱测试系统的搭建
2. 学习利用电脑自动扫描多光栅单色仪测试各种光源特性谱线，学会分析
各种光学元件的反射、透射谱线。
学习利用组合多光栅单色仪测试物质荧光光谱，分析荧光物质成分。
3.
二、光栅光谱仪测试系统组件名称
1(LHT75溴钨灯光源室+LPT75溴钨灯稳流电源(bromine tungsten) 2(LHM254波长校准汞灯光源
(The Hg lamp house for calibrating grating, the character wavelength is 254nm)
3(NFC-532-15陷波滤波装置
The 532nm wavelength is bound when light from the lamp house crossing the
filter.
4(SPB300 300mm光栅光谱仪(the focus is 300nm) 5(SPB500 500mm光栅光谱仪
6(SD 六挡滤光片轮the light filer for six steps 7(SAC 三口样品室sample house
10. DCS102数据采集器data acquisition implement 11. PMTH-S1-CR131 光电倍增管photo multiplier tube
12. HVC1005 高压稳压电源regulated power supply in high voltage
三、光栅基础知识及实验原理图
当一束复合光线进入单色仪的入射狭缝，首先由光学准直镜汇聚成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长(颜色)。
利用每个波长离开光栅的角度不同，由聚焦反射镜再成像出射狭缝。
通过电脑控制可精确地改变出射波长。
1. 光栅基础光栅作为重要的分光器件，它的选择与性能直接影响整个系统性能。
光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。
刻划光栅是用钻石刻刀在涂薄金属表面机械刻划而成;复制光栅是用母光栅复制而成。
典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。
全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。
全息光栅通常包括正弦刻槽。
刻划光栅具有衍射效率高的特点，全息光栅光谱范围广，杂散光低，且可做到高光谱分辨率。
选择光栅主要考虑如下因素:
(1) 闪耀波长:闪耀波长为光栅最大衍射效率点，因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实验需要波长附近。
如实验为可见光范围，可选择闪耀波长为500nm。
(2)光栅刻线:光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率，刻线多光谱分辨率高，刻线
少光谱覆盖范围宽，两者要根据实验灵活选择。
(3)光栅效率:光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。
光栅效
率愈高，信号损失愈小。
为提高此效率，除提高光栅制作工艺外，
还采用特殊镀膜，提高反射效率。
2. 光栅方程
图1 反射式衍射光栅
反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽，一系列平行刻槽的间隔与波长相当，光栅表面涂上一层高反射率金属膜。
光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。
对某波长，在大多数方向消失，只在一定的有限方向出现，这些方向确定了衍射级次。
如图1所示，光栅刻槽垂直辐射入射平面，辐射与光栅
法线入射角为α，衍射角为β，衍射级次为m，d为刻槽间距，在下述条件下得到干涉的极大值:
dm(sinsin),,,，, (1)
定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半，即φ=(α-β)/2;θ为相对于零级光谱位置的光栅角，即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程: 2cossindm,,,, (2)
从该光栅方程可看出:
(1)对一给定方向β，可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。
比如
600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射
角，这就是为什么要加消二级光谱滤光片轮的意义。
衍射级次m可正可负。
(2)对相同级次的多波长在不同的β分布开。
(3)含多波长的辐射方向固定，旋转光栅，改变α，则在α+β不变的方向得到
不同的波长。
3. 不同测试系统实验原理图
1. 透射/反射光谱光度系统
PMTH-S1-CR131
光电倍增探测器
SAC样品室
SBP300单色仪
数高压据采集器SD滤光片轮稳压电源单色
仪控制器
SGCDCS102HVC1005
LPT75溴钨灯
稳流电源
计算机
LHT75溴钨灯光源
2. 荧光光谱系统
HVC1005高压稳压电源
氙灯稳压电源
DSC102数据采集器
SBP300单色仪
计算机
SBP500单色仪LHX150氙灯光源
SAC样品室。
PMTH-S1-CR131光电倍增探测器
四、以溴钨灯为光源测试材料的反射、透射光谱实验步骤 1(溴钨灯光谱范围
(1) 溴钨灯光谱响应范围:250~2500nm
(2) PMTH-S1-CR131 光电倍增管探测器响应波长范围:185,900nm
2. 通过光电倍增管探测器探测荧光谱线
(2) 将数据采集器后板单色仪口(monochromator)用数据线与单色仪SBP500
连接，再将单色仪(SBP300与SBP300)的输出口与电脑主机的数据线口
连接
(3) 将HVC1005型高压稳压电源的输出电压口与光电倍增管的高压线口连接
(4) 将氙灯电源输出端(氙灯电源)与氙灯光源室连接
(5) 开启溴钨灯电源，电源指示灯亮
(6) 将电流调节旋纽顺时针调到最大,再按触发按纽,溴钨灯光源室灯变亮后松
开触发按纽,然后调节电流旋纽到工作电流范围内(溴灯工作电流:7.5~9A)
(7) 通过计算机控制SBP300单色仪，选择可见光范围内的一入射波长，打开
样品室，调节载物台，使通过载物台上直角棱镜上的反射光能完全进入样
品室的出射狭缝上，然后选择合适的材料的激发波长。
(8) 打开HVC1005型高压稳压电源，调节连续电压旋钮，使输出电压合适(注
意每次打开样品室时，一定要关掉HVC1005型高压稳压电源，否则光电
倍增管容易烧坏)。
(9) 将SBP500单色仪电源开关打开，将听到光栅转动的喀嚓声，待声音停止
后再打开数据采集器的开关。
(10)打开SCS光谱仪控制系统，进入数据采集界面，在左上角选择参数设置，
进入参数设置界面
(10)数据采集器有两个通道(A，B)，观察探测器与哪个通道连接，然后在参
数设置中选择相应的通道，由于我们用的是光电倍增管探测器探测信号，
所以我们选择模式为电流输入，再选择合适的增益数。
(11)参数设置完之后按确定按纽，如果采集系统状态出现“连接成功”红色字
样再进入数据采样界面，选择采样光栅数，对起始波长、终止波长以及扫
描间隔设数，然后进行采样，在采样界面观察荧光发射谱线。
六、实验结果
光电倍增管的响应波长范围:185-900nm,型号:PMTH-SL-CR131 SBP300
电流(I):5.77A
电压(V):90V
起始波长:250nm
终止波长:900nm
溴钨灯电流:7.5~9A
激发波长:350nm
荧光谱线分析图如下:
10000
(523，9279)8000
6000
溴钨灯分析图4000相对强度2000
0 300400500600700800900
波长(nm)
实验数据如下:。