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1、几种人造光源光谱的观测田群王静菊中国海洋大学 海洋环境学院 海洋气象系，山东青岛，266100)摘 要:采用光学多通道分析器(Optical Multi-channel Analyzer简称OMA)分析了人造蓝光光源、黄MM訂逆源h加入样品溶液的 也吸收池此处可直接以 肉眼观察或照相M-反射镜准光镜 Ms.物镜转镜G.平面衍射光栅 S-入射挟缝 Sz.CCD接收位置艰察窗或岀射狭缝图 1 WCG-6 型光学多通道分析器原理示意图2 波长标定和未知光谱的测量光光源和红光光源的发射光谱特性。关键词：光学多通道分析仪 CCD 光谱 光学多通道分析器利用CCD作为光检测器 用计算机进行数据采集和输出。
2、其核心部件 线阵CCD是阵列型的光电传感器。将CCD 用于光学多通道分析器中时，必须对仪器进 行波长的标定1，进行标定的方法是将波长 和 CCD 像元序数建立近似的函数关系。本 文介绍了运用汞灯谱线进行定标，测量3种 未知谱线的方法。1 实验装置WGD-6 型光学多通道分析器由光栅单 色仪、CCD接收单元、扫描系统、电子放 大器、A/D采集单元和计算机组成，如图1 所示，入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝，宽 度范围为 02mm 连续可调。光源发出的光 束射入狭缝S1，通过M1反射的光经M2反 射成为平行光投到平面光栅G上，经G衍 射后的平行光束经物镜M3，G采用反射式 平面闪烁光栅做色散元件成像在
3、S2上。M2、 M3镜焦距均为302.5mm,光栅G每毫米刻 线 600 条，闪耀波长 550nm。 2实验中用汞灯谱线对仪器进行波长标定，汞灯的谱线分布如图 2。汞灯谱线对应It ft tt1 2 34 5 6789 10 11 12图 2 汞灯谱线的波长如表1。 3根据文献4,蓝光的波长范表 1 汞灯谱线波长对照表峰值编号1234波长/nm 365.15404.66407.78433.92量结果如图 4,寻得人造蓝光光谱的中心波56789434.75435.84491.60546.07567.59101112576.96579.07607.26围为446464nm,黄光578592nm,红
4、光 620760nm 。三种光谱波长距离较远，为了 减小误差,要对它们分别进行波长标定后测 量。长为 471.43nm。图 4 蓝光光谱的测量人造蓝光光谱的波长范围约为432510nm。2.1 人造蓝光光谱的测量根据蓝光波长范围446464nm,利用汞灯波长 404 nm、407 nm、434 nm、491nm2.2 人造黄光光谱的测量黄光波长范围578592nm,利用汞灯波长 546nm、576nm 进行线性定标,如图 5,进行三次定标,如图 3,得到定标公得到定标公式：图 5 黄光区的定标LI数据处理系统帮助图 3 蓝光区的定标爲 ft II r工作存储器I存储器-1I手动后退原始數据存通
5、道1波长（rr1451404. 002497407. 003853434. 0041584491. on实时三錐照相I线性定标 二次定标 a三次定标 r四次定标|=“歸“耳关闭定标设置计算结果定标公式：y 二a* 乂 4 + bx3 + cx2 + dx + ea0.00000r =1.00000b-0.00000c0.00007d0.01786e384.64065y=d*x+e式：y=c*x2+d*x+ec=0.00007d=0.01786e=384.64065r=1.00000d=0.07317e=524.92683r=1.00000使用此定标结果测量人造黄光光谱,测量结果如图 6,寻得人
6、造黄光光谱的中心波 长为 587.12nm。 光谱的波长范围约为使用此定标结果测量人造蓝光光谱,测554614nm。2.3 人造红光光谱的测量红光波长范围 620760nm 利用汞灯波 长 546nm、 576nm 进行线性定标，如图 7， 得定标公式为：y=d*x+ed=0.07500FT印预览 实时三錐照相停止|背杲清除|普匸作存储器谱线名称存储器-1无手动后退|手动前进|移动间距|10.00wn右波长（run）嵯值1587. 123003.02589.902796.03591.512509.04592.832287.05594.002072.06595.831742.07597.2215
7、24.08598.541241.09600.59940.010602.49690.011604.98490.0複式 检修 厂检谷寻峰/谷窗口存储器|存储器-1摄大值14000.0灵小值lo.o摄小峰高540.00560.00580.00600.00620. 00640.00660. 00图 6 黄光光谱的测量图 7 红光区的定标e=533.55000r=1.00000使用此定标结果测量人造红光光谱，测 量结果如图 8，得到人造红光光谱的中心波 长为633.90nm,波长范围约为608654nm。3 结论（1）通过实验测得人造蓝光光谱的中心波长为471.43nm,波长范围432510nm；人 造
8、黄光光谱的中心波长为587.12nm,波长 范围554614nm；人造红光光源的中心波长 为633.90nm,波长范围608654nm。以上 结果均与理论值基本符合。（2）存在的误差的原因分析：定标操作本 身就是确立波长与 CCD 像元序数函数关系 的一种近似,结果难免存在误差；人造光源 的光谱可能本身就与理论值存在一定差异； 实验环境中存在其他光谱的干扰。参考文献：1 韦晓茹,居戬之等. CCD 型光学多通道分析仪波长的标 定 J. 光学仪器 2008,30（2 ）： 26-302 刘畅,王世才等. 利用光学多通道分析仪与分光光度计测定叶绿素的紫外 -可见光区吸收光谱 J. 物理实验 2005,25（12）：38-413 杨述武,赵立竹等. 普通物理实验 3-光学部分 M. 第 四版.北京：高等教育出版社. 2007:3-44 毛骏健,顾牡等. 大学物理学（下册） M. 北京:高等 教育出版社. 2006:91
