1、光源輻射能譜的測定第1頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗一、 實驗目的 1.了解物質發光的光譜特性與物質結構的關系。 2.了解光柵光譜儀和光電倍增管的結構、工作 原理及使用。 3.掌握用光柵光譜儀測定光源輻射能譜的方法。 4.了解計算機在實驗技術中的應用。第2頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗二、基本要求1、講清光譜、連續光譜和分立光譜的概念。2、講清輻射通量、輻射能譜的概念。3、講清用比較法測光源輻射能譜的方法 和公式： 以及計算公式：4、桌面儀器的連接及使用方法介紹5、實驗方法及要求、數據處理同講義。6

2、、只作數據處理于預習報告冊上第3頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗三、 實驗原理1.基本概念：光譜：發光體發出的電磁波強度隨波長 的分布。輻射通量：單位時間所發出 的光輻射強度。輻射能譜：輻射通量隨波長的分布， 用 表示。圖1-1、 分立光譜和連續光譜 第4頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗2.光譜儀 光譜儀也稱為攝譜儀：把光波按波長展開,并把不同成份的強度記錄下來,或把按波長展開后的光譜攝成相片的儀器 光譜儀一般由分光儀和探測器兩部分構成。 光 源光柵單色儀光電倍增管電控系統 電 源計 算 機鍵盤 鼠標顯

3、 示 器A/D接口電路光 柵 光 譜 儀計 算 機 系 統圖1-2 WGD-3光柵光譜儀結構框圖第5頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗3、光源的輻射能譜及其測量 光柵光譜儀可實現對光源輻射能譜的測量。測量時，探測器測得的單色儀輸出的不同波長的光對應的光電壓為U()。 圖1-3 絕對黑體相對輻射能譜相 對 能 量108642012346波 長（m）T=2000KT=1500KT=1000K第6頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗四、 實驗儀器 WGD-3型組合式多功能光柵光譜儀 白熾燈 GP20Hg低壓汞燈 第

4、7頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗五、實驗步驟1.測量GP20Hg低壓汞燈的相對輻射光電壓分布U() (1)打開汞燈電源，將儀器放置于適當位置。 (2)打開電控系統電源，進入操作界面。(3)選定“參數設置”菜單，合理設置參數。 (4)選擇“工作方式”菜單，單擊“單程掃描” (5)掃描完成后讀取數據，選定“檢峰”選項，記錄下 各峰的波長和相應的相對光電壓值 (6)關掉汞燈電源并將其移開 第8頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗2測量白熾燈的相對輻射光電壓分布Us() (1) 打開白熾燈電源，將其燈絲對準光譜儀

5、的入射狹縫S1處，旋轉調光旋鈕使燈至最亮。(2) 選定“參數設置”菜單，進行參數設置。 (3) 按前述（4）（5）步驟，在屏幕上獲得白熾燈的輻射光電壓分布曲線。 (4) 移動游標“”，讀取數據并列表記錄。(5) 改變燈絲溫度，使燈光稍暗，觀察不同燈絲溫度時白熾燈的輻射光電壓分布曲線。3結束實驗第9頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星期一大 學 物 理 實 驗六、 參考數據 GP20Hg低壓汞燈相對輻射能譜的測量數據表（Td =2444K）(nm)404.0407.2435.2546.6576.5U()500.645.4966.5349.932.0US()192.6199.5329.8543.5515.8ES()(10-20)4.3834.7248.58642.72657.897E()(10-20)11.3931.07525.16227.5383.5910.4130.0390.9141.0000.130第10頁，共12頁，2022年，5月20日，4點15分，星