棱镜摄谱实验.docx

实验1 棱镜光谱实验
光谱学研究的是各物质的光谱的产生及其同物质之间的相互作用。光谱是电 磁波辐射按照波长的有序排列，通过光谱的研究，人们可以得到原子、分子等的 能级结构、电子组态、化学键的性质、反应动力学等多方面物质结构的知识，在 化学 —以-人) (1-3)
【实验仪器】2 1
下面分别介绍摄谱仪的几个主要元部件。
整套PSP05 CCD微机摄谱仪的实验装置如下图1-5所示：
PSP05型CCD微机棱镜摄谱仪采用的是线阵CCD来接收光谱的光强分布，代 替了传统的胶片曝光法，操作方便，提高了实验精度及实验数据处理能力。
CCD光强分布测量仪
其核心是线阵CCD器件。CCD器件是一种可以电扫描的光电二极管列阵，有 面阵（二维）和线阵（一维）之分。PSP05型CCD光强仪所用的是线阵CCD器件， 性能参数如下表。
光敏元 素
光敏元尺寸
光敏元中心 距
光谱响应范围
光谱响应峰 值
2160 个
14 p mX 14 p m
14 p m
(0. 3 ~ 0. 9) p m
0. 56 p m
CCD电路盒上有1只DIP开关，改变这个时钟频率DIP开关的设置就改变了 CCD器件对光信号的积分时间。积分时间越长，光电灵敏度越高，时钟频率DIP 开关有5档，每档间是二进制关系，积分时间按1，2, 4, 8, 16倍增加。第1 档频率最高（每秒10帧），一般放在1档上。DB9插座，用来将CCD光强分布测 量仪与USB100计算机数据采集盒相连。在电路盒上有1个调整扫描基线上下位 置的小孔，扫描基线调整孔内有一只小电位器，用于调整“零光强”时扫描线在 显示器上的位置，调整时用钟表起或小起子细心微微旋转，顺时针转动时，扫描 基线将向上移动；反之，基线将下降。
［实验内容】
安装光谱灯（选配件）。打开包装箱，取出灯具管；拧下防护罩上的两颗 螺钉，取下左右两只防护罩，取出灯具管里面的防震泡沫，之后再装上防护罩； 插入立柱，将灯具管固定在立柱上。将立柱旋入底盘，旋松锁紧螺钉，灯具管转 动到与底盘同轴时旋紧锁紧螺钉；将灯具管导线连接在光谱灯的电源盒上，接通 电源即可使用。
实验系统应平稳放置在实验工作平台上。
转动棱镜旋转台调节旋钮，将旋转指示指针移动至实验仪器面板的标度指 示中心位置。
打开棱镜盒上盖，将棱镜放置在棱镜旋转台上面，放置位置可参照旋转台 上面标示的放置位置（划线表示），这样可以节省调节时间。用压片稍微压紧棱 镜。
在准直系统前部放置光源，点亮光源，将其正对平行光管通光口径。将反 光镜旋转调节手轮顺时针旋全底，微调棱镜，使得通过看谱窗看到的光斑最强， 压紧棱镜，并保持光斑在看谱窗的中心位置。压紧棱镜时，压力不要过大以防棱 镜变形或破碎。
取出可调狭缝，旋下其保护罩（切记），将其通光口径调节至0. 5 mm左 右，安装在平行光管上。狭缝应安装在垂直位置，否则谱线将成倾斜状，此时可 转动可调狭缝，直至底片上的谱线在铅垂方向为止，再调节可调狭缝调节手轮， 使狭缝通光口径缓慢变小，同时用看谱镜观察看谱窗上的谱线变化，直至所见谱 线亮度、宽度适中，谱线成像清晰为止，停止调节手轮。若谱线不能完全充满看 谱窗横向视场，则说明棱镜旋转平台不平整，应加以调节，此时可以微调棱镜旋 转平台上的3个十字调节螺钉（如图1-6