光譜透過率實驗(2012級)2

上課參考專用光譜透過率測量實驗吸收光譜或透射光譜來實現(xiàn)的，因此測量光譜透過率具有重要的意義。透明、半透明物體(包括液體、玻璃等)的光譜透過率的測量具有重大的現(xiàn)實意實驗?zāi)康?、加深對光柵單色儀、鎖定放大器工作原理設(shè)計結(jié)構(gòu)的理解。2、掌握光柵單色儀、鎖定放大器等光電檢測儀器的應(yīng)用。3、學(xué)會設(shè)計光譜透過率測量系統(tǒng)的基本方法。實驗原理光譜透過率表示從光學(xué)系統(tǒng)出射的輻射光通量F’(λ)與投射到光學(xué)系統(tǒng)的輻射光通量F(λ)之比，光學(xué)系統(tǒng)光譜透過率一般用τ表示[6]，即： F到光學(xué)系統(tǒng)，由于光學(xué)系統(tǒng)對不統(tǒng)，主要目標(biāo)就是測量出F’(λ)和F(λ)?；ハ嚓P(guān)檢測原理圖(如圖所示)：圖iiiixyTTnysy-T/2 nynyii系統(tǒng)設(shè)計3所示)對光源發(fā)出的光進(jìn)行會聚，光源發(fā)出的發(fā)散光經(jīng)過透鏡之后聚焦。MWDG圖光分解成一系列獨立的單色光的作用。分光鏡可以將單色儀射出的單色光以一半反射一半透射的形式將單色光分成兩束，一束光為參考光(單通道系統(tǒng)中為監(jiān)測光)，另一束為測試光，即被測物體置于用來反射分光鏡分出的光束以形成兩束平行的光束(如圖6所示)。頻率反饋、6．啟動穩(wěn)定時間(電機最高轉(zhuǎn)速)：30秒(典型值)轉(zhuǎn)換成電能的一種光電轉(zhuǎn)換器件。K作為探測器，其實物圖(如圖8所示)。器鎖定放大器實物圖(如圖9所示)。b)測量量程(滿刻度靈敏度)：VVVV1mV10mV100mV1Vc)輸入短路整機噪聲電壓(1KHz)：≤2nV/器的使用方式:1B=T(n2T)，時間常數(shù)越長，等效噪聲帶寬越小，即對噪聲的抑制能力越強。也就是說，鎖定放大器能獲得信噪比的改善是犧牲時間為代價的。對于一個變化緩慢的注意使用的時間常數(shù)與被測量變化速度相適應(yīng)。時間常數(shù)選得過短，則信噪比改善得不夠，輸出噪聲較大。時間常數(shù)選擇得過長，雖信噪比改善得較好，但有可能把有用的變化信號也給平滑掉，而不能分辮。另外，時間常數(shù)選擇與被測信號的頻率也有關(guān)系，特別在對低頻信號測量時，時間常數(shù)應(yīng)選得比較長。量技術(shù)測量與參考信號頻率同頻的信號。數(shù)據(jù)采集卡NImyDAQrxy，VV出不同的組合解決方案。2．單色儀：光柵單色儀上的轉(zhuǎn)輪選擇不同的波長便可以在出射狹縫處得到光譜純度較高的對應(yīng)單色光束，這一系列的單色光即為本實驗系統(tǒng)的測試光。4．分光鏡：使用分光鏡將測試光分成參考(監(jiān)測)光和測試光兩束。5．反光鏡：雙光路中用來反射分光鏡反射出來的那束光作為參考光。電信號以便處理。8．鎖定放大器：對信號進(jìn)行互相關(guān)運算，用于微弱信號檢測，從噪聲中提取有前和透過后的數(shù)據(jù)。光柵單色儀光源鎖定放大器鎖定放大器數(shù)據(jù)采集卡計算機號輸入鎖定放大器進(jìn)行處理(或數(shù)據(jù)采集卡采集，用計算機進(jìn)行處理)。其中需要分分光鏡分光鏡反光鏡計算機光柵單色儀被測樣品聚光鏡斬光盤光電池光源亮，光源與單色儀(如圖15所示)。中，B端輸入(反相輸入)；差分輸入模式：A-B輸入(差分輸入)具有共模抑制能力；路，故需要用兩個調(diào)制器，即兩個斬光盤。實驗實物圖(如圖16所示)。相應(yīng)的距離，為了避免光束發(fā)散，所以只能加入透鏡來調(diào)整光路(如圖17所示)。最終雙通道測試系統(tǒng)的實物圖(如圖18所示)。集及軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)采集部分提供的是美國國家儀器(NI)有限公司生產(chǎn)的NImyDAQ數(shù)據(jù)采集計任務(wù)參考實例、會聚透鏡、濾光片等。色儀出射光和透過被測樣品時的光譜響應(yīng)，從而求出幾種樣品的光譜透過率。(1)校準(zhǔn)單色儀使透鏡高壓汞燈單色儀觀察出光狹縫圖寬度。(2)光譜透過率測量大A器的接地端子與大地連接，設(shè)置好儀器的各功能項。樣品調(diào)制器單色儀溴燈調(diào)制器單色儀溴燈調(diào)制信號輸出參考輸入AB調(diào)制信號輸出參考輸入圖測量樣品的光譜透過率，調(diào)節(jié)單色儀，在可見光范圍內(nèi)，每隔一定波長(10或20nm)記錄探測器的光譜響應(yīng)值(為確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可測多組)。在光路中放入待測VT=1(1)本實驗采用了什么方法來消除雜散光對測試數(shù)據(jù)的影響？(2)若需測試一個探測器的光譜響應(yīng)靈敏度，實驗該如何設(shè)計？(3)請自行設(shè)計合理的測試方案來判斷試樣如汽車太陽膜的優(yōu)劣。(4)如發(fā)現(xiàn)單色儀定標(biāo)曲線上相對于已知波長λ的鼓輪刻度L偏離了ΔL，能(5)誤差分析。附數(shù)據(jù)記錄(僅供參考)：波長(波長(nm)12345平