5.2 用单色仪测定介质的吸收曲线【实验目的】(1)了解单色仪的构造原理并掌握其使用。(2)加深对介质光谱特性的了解,掌握测量介质的吸收曲线或透射曲线的原理和方法。(3)初步了解光电池的工作原理及其应用。【实验原理】设有一束波长为 λ,入射光强为的单色平行光,垂直入射到一块厚度为 d 的介质平板上,如图,介质板光谱外透射率,介质的光谱透射率, 与 λ 的关系为透射曲线,在介质内部,,α 称为介质的线性吸收系数,与介质和入射光的波长都有关,α 与波长的关系称为吸收曲线。设在单一界面上的反射率为 R,则:用两块厚度分别为 d1 和 d2,d2>d1 的试样,光谱外透射率分别为 T1 和 T2,实验用光电池和微电流放大器测光强,,。【实验内容和步骤】【单色仪的调节和波长示值的校准】利用汞灯作光源校准单色仪波长示值校准时,将单色仪的波长读数装置转到示值在 577.0nm~579.1nm 之间的某一位置。将汞灯放在入射狭缝前,狭缝 S1、S2 的宽度临时调至约 2mm。用眼睛迎着出射光方向观察S2 上汞的黄色谱线(577.0nm 和 579.1nm),用显微镜对准出射狭缝,关小入射狭缝使两条谱线分开且直至谱线达到最细。关小出射狭缝,同时微动手轮,使其中一条谱线始终在出射狭缝中间,使狭缝与谱线同宽,读出此时单色仪的示值。转动手轮 K 读下一条谱线,侧完汞灯谱线,检查测量值与标准值(435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.1nm)之差,即仪器的系统误差,要求此偏差小于 0.2nm调节狭缝宽度将单色仪的波长股轮转到示值在 577.0nm~579.1nm 之间的某一位置。将出射缝 S2 的宽度临时调至约 2mm。用眼睛迎着出射光方向观察 S2 上汞的两条黄谱线(577.0nm 和579.1nm),用显微镜对准出射狭缝。调节入射狭缝 S1 的宽度,直到两条黄谱线的像刚好被分开为止,此时入射狭缝宽度约 0.8nm。再调节出射狭缝 S2 的宽度,同时微调手轮K,使出缝宽度与谱线宽度相同,此时出缝与入缝同宽,约 0.8mm,显微镜的读数每大隔0.5mm。溴钨灯光路调节如图为单色仪聚光镜系统光路图,将光源聚焦成像在狭缝前。聚光灯的通光孔径d=30mm,焦距 f=60mm,单色仪球面镜的光阑宽度 D=50mm。成像规律遵守高斯公式。为使球面镜的孔径 D 充分照明,两个相似三角形应有关系 d/D=a/b。【测量钕玻璃在 610.0nm~508.0nm 范围内的吸收曲线】用溴钨灯作光源并进行共轴调节,使外光路光轴与单色仪光轴重合,避开光线写入射造成光能损失。手轮 K ...