光譜的測量實驗報告

1、光譜的觀察與波長的測量實驗目的：1、了解小型棱鏡攝譜儀的結構和使用。2、初步掌握用小型棱鏡攝譜儀，測量波長的方法。實驗儀器：1、小型棱鏡攝譜儀（讀譜）；2、高壓汞燈。實驗原理：復色光經(jīng)色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，按波長的大小依次排列的圖案，稱為光譜。任何物質的原子或分子都能發(fā)射光譜和吸收光譜，這是由物質中所含元素的成分、多少和結構決定。每一種元素的原子，經(jīng)激發(fā)后再向低能級躍遷時，可發(fā)出包含不同頻率（波長）的光，這些光經(jīng)色散元件即可得到一對應光譜。 一般情況下，棱鏡是非線性色散元件，但是在一個較小波長范圍內（幾個納米之內），譜線波長差較小，可以認為色散是均勻的，即在空間依次排列的各條譜線所對

2、應的波長大小，與譜線之間的距離有線性關系，如波長為的待測譜線位于已知波長和譜線之間，如右圖所示。 則有： =+/ () （1）式中x和d分別是這三條譜線所對應的距離。該方法俗稱為線性插入法。實驗內容及步驟：用小型棱鏡攝譜儀的讀譜裝置，依次測出高壓汞燈光譜中的三條相鄰的藍色譜線（、）的位置，測量68次。根據(jù)“線性插入法”求出待測波長。實驗數(shù)據(jù)：光譜測量原始數(shù)據(jù)記錄 （表1）測量次數(shù)123456位置坐標（mm）21.33821.33521.33621.33521.33721.336位置坐標（mm）21.64121.63721.64021.63621.64221.638位置坐標（mm）21.8662

3、1.86321.86421.86521.86221.865數(shù)據(jù)處理：根據(jù)原始數(shù)據(jù)記錄（表1）計算出“x”和“d”。列表如下： 表2測量次數(shù)123456平均x（mm）0.3030.3020.3040.3010.3050.3020.3028d（mm）0.5280.5280.5280.5300.5250.5290.5280根據(jù)公式（1）計算出待測波長：=+/() =435.84+0.30280/0.5280×(433.92-435.84)= 434.739(nm)直接測量物理量“x”和“d”不確定度的估算“x”的A類不確定度為：“x”的總的不確定度為： 同理：“d” 的不確定度為：的不確定

4、度估算：根據(jù)間接測量的不確定度的傳遞公式：得：相對不確定度為：的測量結果為：光譜測量原始數(shù)據(jù)記錄 （表1）測量次數(shù)12345678位置坐標（mm）25.28225.27925.27825.27525.29125.28825.28025.290位置坐標（mm）25.57725.59125.60025.59225.58925.59225.59125.610位置坐標（mm）25.80525.81925.84025.82425.82725.83125.82625.850 測量者：盧秋菊/黃彩婷（化學學院食品09-2） 2010/09/27測量次數(shù)12345678位置坐標（mm）19.72819.73819.72919.73919.70019.75219.63819.678位置坐標（mm）20.02820.03320.02420.03620.00420.07519.98820.002位置坐標（mm）20.25220.25520.25520.24820.23920.31020.22020.234 測量者：劉