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: 一、实验目得:１.了解棱镜摄谱仪得构造原理。２.掌握棱镜摄谱仪得调节方法与摄谱技术。３.学会用照相法测定某一光谱线得波长。二、 实验仪器:玻璃棱镜摄谱仪,汞灯,氦—氖激光器,氦—氖辉光器,读数显微镜,暗室设备等。三、 实验原理:1、棱镜摄谱仪得构造(1)准直管准直管由狭缝 S1 与透镜 L1 组成。S1 位于 L1 得物方焦平面上。被分析物质发出得光射入狭缝,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 上具有较大得照度,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)棱镜部分主要就是一个(或几个)棱镜 P,利用棱镜得色散作用,将不同波长得平行光分解成不同方向得平行光。(3)光谱接收部分光谱接收部分实际上就就是一个照相装置。它包括透镜 L2 与放置在 L2 像方焦平面上得照相底板 F,透镜 L2 将棱镜分解开得各种不同波长得单色平行光聚焦在 F 得不同位置上,如图(1)所示。由于透镜对不同波长光得焦距不同,当不同波长得光经 L2 聚焦后并不分布在与光轴垂直得同一平面上,所以,必须适当地调整照相底板 F 得位置,方可清楚得记录各种波长得谱线。图(1)分别就是波长为得光所成得狭缝得像,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得光谱图。若光源辐射得波长等为分立值,则摄得得光谱线也就是分立得,叫做线光谱;若光源辐射得波长为连续值,则摄得得就是连续光谱。本实验用得小型玻璃棱镜摄谱仪,可用来拍摄可见光区域得光谱。其结构与图 16—1 所示得基本相同,但由于采纳恒偏棱镜代替三棱镜 P,因此,它得照相装置中光学系统得光轴与准直管得光轴垂直如图(2)所示。 ２.摄谱仪得性能 (１)色散 色散代表仪器得分光能力,就是衡量复色光经仪器色散后各单色光分散得程度。为了得到质量较好得光谱,某一波长得谱线总就是以最小偏向角得状态通过棱镜,由于不同波长得谱线有不同得最小偏向角,所以可用角色散表示棱镜色散得特征(相差单位波长得两谱线分开得角距离)。棱镜得角色散 D 为 : 实际应用时,常使用线色散 D1 来表示相差单位波长得两谱线在光谱面上分开得距离得:式中,f2 就是聚光透镜 L2 得焦距,ε 就是底片与垂直光轴平面得夹角。显然,仪器得线色散数值越大,不同波长两谱线中心分开得距离越远...
