實(shí)驗(yàn)一光學(xué)多通道分析器的應(yīng)用

學(xué)號：年級專業(yè):姓名：實(shí)驗(yàn)一光學(xué)多通道分析儀的應(yīng)用一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解光學(xué)多通道分析器的結(jié)構(gòu)原理；2、 學(xué)習(xí)光學(xué)多通道分析器的定標(biāo)方法；3、 掌握用光學(xué)多通道分析器測量未知光譜的方法。二、 實(shí)驗(yàn)儀器1、 WGD-6型光學(xué)多通道分析儀WGD-6型光學(xué)多通道分析儀由光柵單色儀、CCD接受單元、掃描系統(tǒng)、電子放大器、A/D采集單元及計(jì)算機(jī)組成。以計(jì)算機(jī)軟件控制實(shí)現(xiàn)對儀器內(nèi)部光柵的角度調(diào)整，并將儀器采集的光源信號加以讀取，以光譜線的方式呈現(xiàn)。光源發(fā)出的光線由狹縫處進(jìn)入儀器內(nèi)部，經(jīng)過多次反射、衍射在CCD接受單元處成像并將光信號轉(zhuǎn)變成電信號傳入電腦。2、 定標(biāo)原理在光柵相同的衍射級次（一般取第一級）下，采集已知譜線并對已知譜線定標(biāo)，將計(jì)算機(jī)采集窗口的橫坐標(biāo)由CCD的通道數(shù)（0~2048）轉(zhuǎn)化為波長數(shù)。在已定標(biāo)的坐標(biāo)下，可測量未知的光譜譜線，采用直接讀取數(shù)據(jù)或?qū)し宓确绞将@取未知譜線的波長或波長分布。本實(shí)驗(yàn)采用汞燈標(biāo)準(zhǔn)譜線定標(biāo)。三、 實(shí)驗(yàn)原理由光柵方程d（sina+sinp）=kX可知，對于相同的光譜級數(shù)k，以同樣的入射角a投射到光柵上的不同波長入1、入2、入2.....組成的緩和光，每種波長產(chǎn)生的干涉極大都位于不同的角度位置；即不同波長的衍射光以不同的衍射角6出射。這就說明，對于給定的光柵，不同波長的同一級主級大或次級大（構(gòu)成同一級光柵光譜中的不同波長譜線）都不重合，而是按波長的次序順序排列，形成一系列分立的譜線。這樣，混合在一起入射的各種不同波長的復(fù)合光，經(jīng)光柵衍射后彼此被分開。這就是衍射光柵的分光原理。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1、 打開汞燈、WGD-6型光學(xué)多通道分析儀與計(jì)算機(jī)。注意汞燈使用前需要預(yù)熱10min，打開后一直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束不要關(guān)閉。2、 打開儀器測量軟件，接受汞燈入射光，調(diào)整入射光狹縫（以后根據(jù)需求隨時(shí)調(diào)整），待光譜線穩(wěn)定后，根據(jù)已知汞燈定標(biāo)譜線選取峰進(jìn)行手動(dòng)定標(biāo)。3、 定標(biāo)完成后光譜顯示窗的橫坐標(biāo)由通道數(shù)改為波長數(shù)，移開汞燈，置入未知光源進(jìn)行光譜測量。如要測量其他窗口內(nèi)的光譜，需要重新定標(biāo)。五、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果常見光源光譜的測量1、白熾燈光譜測量對比標(biāo)準(zhǔn)白熾燈的光譜，測量所得到的光譜在580nm波長以上的光出現(xiàn)了能量缺失，推測是由于燈管老化或者制造工藝不達(dá)標(biāo)造成的。

與標(biāo)準(zhǔn)光譜相比較可以明顯觀察到在中央峰值處出現(xiàn)了一個(gè)深谷。這一段波長的光線能量出現(xiàn)缺失。4、藍(lán)光LED光譜測量圖4藍(lán)光LED測量光譜在450nm波長附近有不正常的能量轉(zhuǎn)移，448.5nm波長附近的能量轉(zhuǎn)移到了45Inm波長附近。6、黃光LED光譜測量

由于狹縫寬度調(diào)整問題峰不是很突出，而且在580nm波長附近的光線能量分布不正常。7、紅光LED光譜測量圖7紅光LED測量光譜和標(biāo)準(zhǔn)光譜比較吻合。六、分析及結(jié)論比較實(shí)驗(yàn)測量所得光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)光譜圖，可以看到多數(shù)光譜圖都多多少少存在一些問題。考慮到光學(xué)多通道分析儀的功能，可以認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)所使用光源由于老化等原因造成