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光栅光谱仪实验步骤

2018.7.10

实验步骤:

1  开机之前,请认真检查光栅光谱仪的各个部分(单色仪主机、电控箱、接受单元、计算机、)连线是否正确,保证准确无误。

为了保证仪器的性能指标和寿命,在每次使用完毕,将入射狭缝宽度、出射狭缝宽度分别调节到0.1mm左右。

在仪器系统复位完毕后,根据测试和实验的要求分别调节入射狭缝宽度、出射狭缝宽度到合适的宽度。

2  接收单元

WGD-8/8A组合式多功能光栅光谱仪根据仪器型号的不同配有光电倍增管、CCD、硫化铅、钽酸锂、TGS等不同接收单元。

注意,若采用光电倍增管作为接收单元,不一定要在光电倍增管加有负高压的情况下,使其暴露在强光下(包括自然光)。在使用结束后,一定要注意调节负高压旋钮使负高压归零,然后再关闭电控箱。

3  狭缝调节

仪器的入射狭缝和出射狭缝均为直狭缝,宽度范围0~2mm连续可调,顺时针旋转为狭缝宽度加大,反之减小。每旋转一周狭缝宽度变化0.5mm,最大调节宽度为2mm。为延长使用寿命,狭缝宽度调节时应注意最大不要超过2mm。仪器测量完毕或平常不使用时,狭缝最好调节到0.1mm-0.5mm左右。

4  电控箱的使用

电控箱包括电源、信号放大、控制系统和光源系统。在运行仪器操作软件前一定要确认所有的连接线正确连接且已经打开电控箱的开关。

5  程序安装(如已安装好,则跳过)

仪器的参数设置和测量均由计算机来完成。因此在使用前必须先安装WGD-8/8A组合式多功能光栅光谱仪器中文操作软件。

将随仪器配备的WGD-8/8A组合式多功能光栅光谱仪器操作软件系统安装光盘放入光驱中,执行其中的SETUP程序,即开始进行安装,安装过程大约一分钟。

系统安装结束后,将自动在WINDOWS系统的“开始”—“程序”中建立“WGD-8/8A组合式光栅光谱仪”一项。执行其中的可执行程序即可运行操作系统。

6  采用标准光谱灯进行波长校准

光栅光谱仪由于运输过程中震动等各种原因,可能会使波长准确度产生偏差,因此在第一次使用前用已知的光谱线来校准仪器的波长准确度。在平常使用中,也应定期检查仪器的波长准确度。

检查仪器波长准确度可用氘灯、钠灯(标准值为589.0nm589.6nm)、汞灯以及其它已知光谱线的来源来进行。

6.1 用氘灯谱线校准

利用氘灯的两根谱线的波长值(标准值为486.0nm656.0nm)来进行校准仪器。根据能量信号大小手工调节入射狭缝和出射狭缝,扫描氘灯光谱。如果波长有偏差,用“零点波长校正”功能进行校正。

6.2 用钠灯谱线校准

利用钠灯的两根谱线的波长值(标准值为589.0nm589.6nm)来进行校准仪器。根据能量信号大小手工调节入射狭缝和出射狭缝,扫描钠灯光谱。如果波长有偏差,用“零点波长校正”功能进行校正。

6.3 用汞灯谱线校准

利用汞灯的五根谱线的波长值(标准值为404.7nm435.8nm546.1nm577.0nm579.0nm)来进行校准仪器。根据能量信号大小手工调节入射狭缝和出射狭缝,扫描汞灯光谱。如果波长有偏差,用“波长线性校正”功能进行校正。

7  分别扫描不同光源的光谱

(1)观察钠原子光谱并描绘测得的图象,将光谱仪电压调到500 V左右,可见的光谱为589.0nm589.6nm。并绘出钠原子主线系第一组线(双线)能级示意图。

(2)观察氢——氘原子光谱并描绘测得的图象,利用测得的数据值计算里德伯常数。将光谱仪电压调到1000 V左右,可测的氢光谱为410.17nm434.05nm486.13nm656.28nm。计算氢原子的里德波常数,并计算DH的原子核质量比。


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