南昌大学物理实验报告课程名称：普通物理实验（3）实验名称：用小型棱镜摄谱仪测定光波波长学院：专业班级:学生姓名：学号：实验地点：座位号：实验时间：实验目的:1 .了解棱镜摄谱仪的构造原理2 .掌握棱镜摄谱仪的调节方法和摄谱技术3 .学会用照相法测定某一光谱线的波长二、实验仪器：玻璃棱镜摄谱仪，汞灯，ft—M激光器，M—M辉光器，读数显微镜，暗室设备等三、实验原理：1. 棱镜摄谱仪的构造（D准直管准直管由狭缝S1和透镜L1组成S1位丁L1的物方焦平■面上被分析物质发出的光射入狭缝，经透镜L1后就成为平行光实际使用中，为了使光源S射出光在S1上具有较大的照度，在光源与狭缝之间放置会聚透镜L,使光束会聚在狭缝上2）棱镜部分主要是一个（或几个）棱镜P,利用棱镜的色散作用，将不同波长的平行光分解成不同方向的平■行光3）光谱接收部分光谱接收部分实际上就是一个照相装置它包括透镜L2和放置在L2像方焦平面上的照相底板F,透镜L2将棱镜分解开的各种不同波长的单色平■行光聚焦在F的不同位置上，如图（1）所示由丁透镜对不同波长光的焦距不同，当不同波长的光经L2聚焦后并不分布在与光轴垂直的同一平面上，所以，必须适当地调整照相底板F的位置，方可活晰的记录各种波长的谱线。
分别是波长，，为的光所成的狭缝的像，叫做光谱线各条光谱线在底板上按波长依次排列就形成了被摄光源的光谱图若光源辐射的波长，，等为分立值，则摄得的光谱线也是分立的，叫做线光谱；若光源辐射的波长为连续值，则摄得的是连续光谱本实验用的小型玻璃棱镜摄谱仪，可用来拍摄可见光区域的光谱其结构与§―北源6—狭铤尸一恒偏向棱镜F—相版图16—1所示的基本相同，但由丁采用包偏棱镜代替三棱镜P,因此，它的照相装置中光学系统的光轴与准直管的光轴垂直如图（2）所示心一会聚透镜准宜管物镜知工多一照相物镜14—22.摄谱仪的性能（1）色散色散代表仪器的分光能力，是衡量复色光经仪器色散后各单色光分散的程度为了得到质量较好的光谱，某一波长的谱线总是以最小偏向角的状态通过棱镜，由丁不同波长的谱线有不同的最小偏向角，所以可用角色散表示棱镜色散的特征（相差单位波长的两谱线分开的角距离）棱镜的角色散D为：实际应用时，常使用线色散D1来表示相差单位波长的两谱线在光谱面上分开的距离得：式中，f2是聚光透镜L2的焦距，'是底片与垂直光轴平面的火角显然,仪器的线色散数值越大，不同波长两谱线中心分开的距离越远2)分辨本领仪器分辨本领是指在用摄谱仪摄取波长为入附近的光谱时，刚刚能分辨出两谱线的波长差。
用R表示：该式中入d为能够分辨的两谱线波长差显然入d值越小，摄谱仪分辨光谱的能力越高根据瑞利判据，色散棱镜的理论分辨本领为：式中，b为棱镜底边的有效宽度可见，要提高棱镜摄谱仪的光谱分辨本领，必须选用高色散率的材料制作色散棱镜,且底边b要宽3)相对孔径为了使照相底片上谱线能有较大的照度，缩短摄谱时间，在不计光通过摄谱仪系统的光能损失时，谱线的照度E主要决定丁进光狭缝的亮度B和照相物镜L2当透光孔径为D,焦距为f2时，相对孔径为D/f2,即：因此，要增加谱线的照度，可应用聚光照明系统，提高狭缝的亮度，并选用相对孔径大的照相物镜本实验将使用小型棱镜摄谱仪，通过拍摄家式辉光和家式激光的比较光谱，测定家式激光的波长比较光谱就是将已知波长的谱线组和待测波长的谱线组并列记录在同一底片上，只要记录时，保持各谱线组不发生横向移动，便可使辉光放电谱线的已知波长，利用线性内插法，测知激光谱线的波长3.测量谱线波长假设在图5-14-5中一个较小的波长范围内，摄谱仪棱镜的色散是均匀的，可以认为谱线在底板上的位置与波长有线性关系，即：式中，入1、入2、入3为已知谱线的波长，介丁入1与入2之间的待测谱线波长为入x，它们在底板上的位置分别为n1、n2和nxo所以，待测谱线的波长为:可见，只要在底板上测出谱线的位置n1、n2和nx,就可计算出待测谱线的波长入X。
四、实验内容：(1) 调节共轴，将光源S置丁准直物镜1L的光轴上调节器时，先将汞灯点亮预热，竖直放置与入射缝等高，沿摄谱仪的底座导轨将汞灯移远，从暗盒中央向摄谱仪内观察，调整光源的位置，使光源的像位丁照相物镜2L的中央此时，汞灯已位丁1L的光轴上在光源与狭缝1S之间加入聚光照明透镜L，调节透镜L的位置，使光源成像在入射缝上若更换光源，只能调整光源的位置，而透镜L的位置不应变动，以保证光源始终处在准直物镜1L的光轴上2) 取掉狭缝罩盖，在放置照相底板的位置上放一块毛玻璃，这时可看到汞灯的线光谱调节照相物镜位置和缝宽，注意观察毛玻璃上是否所有谱线都活晰，若不活晰还需调节暗匣相对丁系统轴线的倾角注意：在一般情况下尽量避免将缝宽调到零，以免损坏刀口！(3) 慢慢转动转动螺旋，可调整棱镜的位置，使被观察的光谱段位丁适中的位置，记录实验数据五、实验数据及数据分析处理：其中:黄绿紫11.3574.91335.3143.55633.957564.86721.0034.60335.0583.60034.055564.72431.2074.94235.5563.73534.349564.28841.0684.57135.3213.50334.253565.22051.1044.73235.4643.62834.360564.74261.0814.64935.3043.56834.223564.93371.4185.02135.6783.60334.260564.80281.2014.66235.3713.46134.170565.36191.3824.78735.4663.40534.084565.561101.0284.70635.3983.67834.370564.536标准差v/合成不确定度相对不确定度六、误差分析：1. 使用移动显微镜测量光谱线的位置时，没有聚焦，使十字义丝与谱线问有视差。
2. 转动螺旋不得回程，引起误差，如若旋过，需转到一头过再反过转欢迎您的下载,资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等打造全网一站式需求。