紫外光柵光譜儀的設計與搭建

紫外光柵光譜儀的設計與搭建第一頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實驗儀器簡介實驗方案構(gòu)想實驗與結(jié)論第二頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實驗總體要求：根據(jù)實驗室現(xiàn)有的組合式多功能光柵光譜儀、氘燈、氘燈電源、吸收池等設備自行設計并搭建一臺紫外分光光度計，并利用搭建的紫外分光光度計分析乙醇的吸收光譜特性。第三頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三組合式多功能光柵光譜儀WGD-8型/8A型多功能光柵光譜儀可用于各大學及研究部門，作為物理實驗教學及光譜分析之用。儀器有兩路出射狹縫分別用光電倍增管與CCD接收，WGD-8A型光譜儀是專門為大學的氫氘實驗、鈉光譜實驗設計的儀器，選用優(yōu)質(zhì)光電倍增管、光柵、狹縫。確保分辨率達到0.06nm。第四頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三組合式多功能光柵光譜儀的原理：第五頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三

我們最常見的光柵光譜儀是由入射狹縫S1、準直球面反射鏡M1、光柵G、聚焦球面反射鏡M2以及輸出狹縫S2構(gòu)成的，如此來了解光柵光譜儀的工作原理就相對簡單的多了。首先是衍射光柵，它是在一塊平整的玻璃或金屬材料表面(可以是平面或凹面)刻畫出一系列平行、等距的刻線，然后在整個表面鍍上高反射的金屬膜或介質(zhì)膜，就構(gòu)成一塊反射試驗射光柵。相鄰刻線的間距d稱為光柵常數(shù)，刻線方向與光譜儀狹縫平行。入射光經(jīng)光柵衍射后，相鄰刻線產(chǎn)生的光程差。復色入射光進入狹縫S1后，經(jīng)M2變成復色平行光照射到光柵G上，經(jīng)光柵色散后，形成不同波長的平行光束并以不同的衍射角度出射，M2將照射到它上面的某一波長的光聚焦在出射狹縫S2上，再由S2后面的電光探測器記錄該波長的光強度。光柵G安裝在一個轉(zhuǎn)臺上，當光柵旋轉(zhuǎn)時，就將不同波長的光信號依次聚焦到出射狹縫上，光柵光譜儀光電探測器記錄不同光柵旋轉(zhuǎn)角度(不同的角度代表不同的波長)時的輸出光信號強度，光柵光譜儀即記錄了光譜。第六頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三氘燈氘燈是紫外可見分光光度計的紫外線光源，它發(fā)出的光的波長范圍一般為190~400nm的連續(xù)光譜帶。第七頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三吸收池分光光度計中盛放試液的容器，常用對所用分析光波波長透過性好的材料制作，如玻璃、石英等。第八頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實驗方案構(gòu)想：之前我們已經(jīng)使用過分光光度計，知道分光光度分析是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。紫外分光光度計，顧名思義就是利用紫外光照射某種物質(zhì)(這里我們使用一定濃度的酒精)。當紫外光透過酒精時，一部分光被吸收了。我們利用光柵光譜儀就能測定被吸收的那部分光的波長及被吸收的強度。通過圖像取值計算，我們就能得到該濃度的酒精對不同波長的光的吸收度和透過率。從而達到我們的實驗目的。第九頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三在儀器的搭建中，我們發(fā)現(xiàn)有兩種方案可供選擇：方案一：讓紫外光先透過裝有酒精的吸收池，經(jīng)過吸收后的光再經(jīng)過光柵把混合光進行色散，色散后的分光經(jīng)過光電倍增管放大光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入計算機，繪成光譜！方案二：讓紫外光先經(jīng)過光柵后進行色散，色散后的分光再透過裝有酒精的吸收池，經(jīng)過吸收后的分光由光電倍增管放大光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入計算機，繪成光譜！第十頁，共十二頁，編輯于2023年，星期三實驗與結(jié)論：接下來我們將完成實驗，并將所得數(shù)據(jù)進行處理分析，與之前我們做過