光源光譜專題實(shí)驗(yàn)論文

光源光譜專題實(shí)驗(yàn)論文交通運(yùn)輸學(xué)院城市軌道交1004班萬(wàn)昱學(xué)號(hào)：10321067本專題實(shí)驗(yàn)的名稱為“光源光譜專題”。所謂光譜，就是由于復(fù)色光中有著各種波長(zhǎng)（或頻率）的光，這些光在介質(zhì)中有著不同的折射率，因此當(dāng)復(fù)色光通過具有一定幾何外形的介質(zhì)后，波長(zhǎng)不同的光線回因?yàn)槌錾浣堑牟煌l(fā)生色散現(xiàn)象，投映出連續(xù)或彩色的光帶，光譜就是復(fù)色光通過色散系統(tǒng)（如光柵，棱鏡）進(jìn)行分光后，依照光的波長(zhǎng)（或頻率）的大小順次排列形成的圖案。光譜中最大的一部分可見光譜士電磁波譜中人眼可見的一部分，在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光。最早的分光（色散）元件士三棱鏡。1666年牛頓用三棱鏡得知太陽(yáng)的白光光譜是有赤，橙，黃，綠，藍(lán)，靛，紫依此排列的光帶組成的。光柵是另一種常用的色散元件。1859年吉爾霍夫用平行光管，三棱鏡及望遠(yuǎn)鏡構(gòu)成的最早的棱鏡光譜儀，光柵光譜儀。圖為一些元素光譜和陽(yáng)光光譜。

實(shí)驗(yàn)核心和方法：（1）棱鏡光譜與光柵光譜:光柵光譜的核心就是最小偏向角，波長(zhǎng)以及光柵常數(shù)之間的等式關(guān)系，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都是圍繞著這個(gè)公式的數(shù)據(jù)采集而進(jìn)行的。需要注意的是，在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，只需要將分光機(jī)粗調(diào)即可，不必花費(fèi)太多時(shí)間在分光機(jī)的調(diào)節(jié)上。1.利用棱鏡色散，測(cè)量低壓汞燈至少5條主要譜線的最小偏向角2.用鈉燈測(cè)定光柵的光柵常數(shù)用鈉燈測(cè)定光柵的光柵常數(shù)3.測(cè)定汞燈各條譜線的波長(zhǎng)測(cè)定汞燈各條譜線的波長(zhǎng)（2）小型棱鏡攝譜儀測(cè)氫原子光譜：小型棱鏡讀（攝）譜儀測(cè)氫原子光譜中的核心是線性內(nèi)插法，根據(jù)這個(gè)方法才能大致估測(cè)待測(cè)譜線的波長(zhǎng)。1.讀（攝）普儀的調(diào)整及使用普儀的調(diào)整及使用2.利用攝譜方式測(cè)量氫燈各譜線的波長(zhǎng)利用攝譜方式測(cè)量氫燈各譜線的波長(zhǎng)3.利用讀譜方式測(cè)量氫燈各譜線的波長(zhǎng)利用讀譜方式測(cè)量氫燈各譜線的波長(zhǎng)（3）光柵光譜儀測(cè)光譜：光柵光譜儀測(cè)光譜的過程相對(duì)簡(jiǎn)單，其核心就是對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件的使用，在摘抄數(shù)據(jù)的過程中，需要注意數(shù)據(jù)采集的數(shù)量和位置。1.的調(diào)節(jié)和使用2.進(jìn)行波長(zhǎng)偏移修正測(cè)量鈉燈光譜進(jìn)行波長(zhǎng)偏移修正3.氫燈兩種光源光譜氫燈兩種光源光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄：棱鏡光譜與光柵光譜1.自擬表格記錄所有測(cè)量數(shù)據(jù)，自擬表格記錄所有測(cè)量數(shù)據(jù)2.利用棱鏡色散中所測(cè)最小偏向角計(jì)算折射率，并作折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖利用棱鏡色散中所測(cè)最小偏向角計(jì)算折射率，并作折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖3.根據(jù)光柵光譜測(cè)量數(shù)值根據(jù)光柵光譜測(cè)量數(shù)值，計(jì)算汞燈各譜線波長(zhǎng)，并與標(biāo)注值比較，以百分誤差表示以百分誤差表示小型棱鏡攝譜儀測(cè)氫原子光譜1.設(shè)計(jì)報(bào)個(gè)記錄每條氦氖譜線的波長(zhǎng)及相應(yīng)的位置坐標(biāo)，并作出氦氖燈光譜圖，設(shè)計(jì)報(bào)個(gè)記錄每條氦氖譜線的波長(zhǎng)及相應(yīng)的位置坐標(biāo)，并作出氦氖燈光譜圖2.寫出線性內(nèi)插法計(jì)算波長(zhǎng)的過程，寫出線性內(nèi)插法計(jì)算波長(zhǎng)的過程3.計(jì)算氫原子光譜的里德堡常數(shù)計(jì)算氫原子光譜的里德堡常數(shù)光柵光譜儀測(cè)光譜1.記錄光柵光譜儀的工作參數(shù)2.用坐標(biāo)紙畫出兩種光源的能量，用坐標(biāo)紙畫出兩種光源的能量—波長(zhǎng)關(guān)系曲線額外建議：在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的過程中需要用心把握重點(diǎn)，帶著問題去實(shí)驗(yàn)室，老師的講解非常重要，需要認(rèn)真聽。此外，需要注意的是實(shí)驗(yàn)室的器材有部分有所老化，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差。實(shí)驗(yàn)總結(jié)：由于本人轉(zhuǎn)專業(yè)的緣故，這是我的第一次物理實(shí)驗(yàn)課，由于所做內(nèi)容有一定難度并且操作不熟練，缺乏經(jīng)驗(yàn)，使專題內(nèi)三次實(shí)驗(yàn)并不都是一帆風(fēng)順地完成的，但這也加深了印象。這篇論文的部分內(nèi)容也是摘抄而來(lái)，但其中有我個(gè)人的理解和體會(huì)，該文讓我回顧了各個(gè)實(shí)驗(yàn)的