光栅单色仪

实验重点

1.熟悉光栅单色仪的基本结构和原理，掌握光栅单色仪的发展与应用。

2.通过单色仪定标和测量钠光灯、汞灯、氢氘灯光谱，熟悉光栅单色仪实验方法。

3.理解原子能级跃迁规律、能级差和跃迁几率，掌握计算光谱里德伯常数的方法。

辅助功能介绍:

界面的右上角的功能显示框:当在普通做实验状态下，显示实验实际用时、记录数据按钮、结束实验按钮、注意事项按钮；在考试状态下，显示考试所剩时间的倒计时、记录数据按钮、结束考试按钮、显示试卷按钮（考试状态下显示）、注意事项按钮。

右上角工具箱:各种使用工具，如计算器等。

右上角help和关闭按钮： help可以打开帮助文件，关闭按钮功能就是关闭实验。

实验仪器栏:存放实验所需的仪器，可以点击其中的仪器拖放至桌面，鼠标触及到仪器，实验仪器栏会显示仪器的相关信息；仪器使用完后，则不允许拖动仪器栏中的仪器了。

提示信息栏:显示实验过程中的仪器信息，实验内容信息，仪器功能按钮信息等相关信息，按F1键可以获得更多帮助信息。

实验状态辅助栏:显示实验名称和实验内容信息(多个实验内容依次列出)，当前实验内容显示为红色，其他实验内容为蓝色；可以通过单击实验内容进行实验内容之间的切换。切换至新的实验内容后，实验桌上的仪器会重新按照当前实验内容进行初始化。

实验操作方法:

实验内容一：光栅单色仪的定标及汞灯光谱线测量

（1）主窗口介绍

成功进入实验场景窗体，默认进入 “光栅单色仪的定标及汞灯光谱线测量”实验，实验场景的主窗体如下图组所示：

光栅单色仪的定标及汞灯光谱线测量实验主场景图

（2）连接钠灯和电源，并打开电源

鼠标放到钠灯一个接线柱上，按下鼠标拖动到钠灯电源的一个接线柱后，松开鼠标，这两个接线柱便由一根导线连接；同理，将另外两个接线柱连接，此时，钠灯和电源连接；

双击打开电源大视图，左击开关，打开电源；

（3）用钠灯589.0和589.6nm谱线给单色仪定标

1）鼠标拖动钠灯到光栅单色仪狭缝处，调节汞灯位置，使光线顺利通过狭缝；

2）双击打开光电倍增管，打开光电倍增管电源，选择合适负高压；

3）双击打开光谱仪系统大视图；

4）点击参数设置按钮，设置波长范围中起始波长为585nm，终止波长为595nm，扫描速度默认为最快（选择波长范围后，需要进行波长检索，为节省时间，扫描速度选最快）；

5）点击波长检索，输入需要检索的波长：585nm，点击确定按钮；

6）为保证扫描质量，先将参数设置中扫描速度改为很慢；点击光谱扫描按钮，光谱仪开始扫描；

7）击读取数据按钮，弹出数据列表；

8）击波长校正按钮，弹出波长线性校正对话框，用数据列表中593.1nm波长值减去理论值589.0nm，将结果记录到当前波长偏差值，点击确定按钮，完成单色仪定标；

（4）测量钠灯光谱

1）点击参数设置按钮，设置波长范围中起始波长为490nm，终止波长为620nm，扫描速度默认为最快（选择波长范围后，需要进行波长检索，为节省时间，扫描速度选最快）；

2）点击波长检索，输入需要检索的波长：490nm，点击确定按钮；

3）为保证扫描质量，先将参数设置中扫描速度改为很慢；点击光谱扫描按钮，光谱仪开始扫描；

4）点击读取数据按钮，弹出数据列表

5）点击纪录数据按钮，弹出实验数据表格，将氢氘灯光谱波长纪录到表格中，计算里德伯常量；

（5）测量汞灯光谱

1）移走钠灯，左击钠灯和电源连线，断开连线；

2）连接汞灯和电源，打开电源；

鼠标放到汞灯一个接线柱上，按下鼠标拖动到汞灯电源的一个接线柱后，松开鼠标，这两个接线柱便由一根导线连接；同理，将另外两个接线柱连接，此时，汞灯和电源连接；

双击打开电源大视图，左击开关，打开电源；

3）将汞灯拖到到光栅单色仪狭缝处，调节汞灯位置，使光线顺利通过狭缝；

4）双击打开光电倍增管，打开光电倍增管电源，选择合适负高压；

5）双击打开光谱仪系统大视图

6）点击参数设置按钮，设置波长范围中起始波长为360nm，终止波长为585nm，选择合适的终止能量，扫描速度默认为最快（选择波长范围后，需要进行波长检索，为节省时间，扫描速度选最快）；

7）点击波长检索，输入需要检索的波长：360nm，点击确定按钮；

8）为保证扫描质量，先将参数设置中扫描速度改为很慢；点击光谱扫描按钮，光谱仪开始扫描；

9）点击读取数据按钮，弹出数据列表

10）点击纪录数据按钮，弹出实验数据表格，将氢氘灯光谱波长纪录到表格中，计算里德伯常量；

实验内容二：光栅单色仪的定标及氢氘灯光谱线测量

（1）主窗口介绍

成功进入实验场景窗体，默认进入 “光栅单色仪的定标及氢氘灯光谱线测量”实验，实验场景的主窗体如下图组所示：

光栅单色仪的定标及氢氘灯光谱线测量实验主场景图

（2）连接汞灯和电源，并打开电源

鼠标放到汞灯一个接线柱上，按下鼠标拖动到汞灯电源的一个接线柱后，松开鼠标，这两个接线柱便由一根导线连接；同理，将另外两个接线柱连接，此时，汞灯和电源连接；

双击打开汞灯电源大视图，左击开关，打开电源；

（3）用汞灯给单色仪定标

1）鼠标拖动汞灯到光栅单色仪狭缝处，调节汞灯位置，使光线顺利通过狭缝；

2）双击打开光电倍增管，打开光电倍增管电源，选择合适负高压；

3）双击打开光谱仪系统大视图

4）点击参数设置按钮，设置波长范围中起始波长为430nm，终止波长为440nm，扫描速度默认为最快（选择波长范围后，需要进行波长检索，为节省时间，扫描速度选最快）；

5）击波长检索，输入需要检索的波长：430nm，点击确定按钮；

6）检索结束后，为保证扫描质量，先将参数设置中扫描速度改为很慢；点击光谱扫描按钮，光谱仪开始扫描；

7）击读取数据按钮，弹出数据列表

8）击波长校正按钮，弹出波长线性校正对话框，用数据列表中波长值减去理论值435.84nm，将结果记录到当前波长偏差值，点击确定按钮，完成单色仪定标；

（4）连接氢氘灯和电源，打开电源

鼠标放到氢氘灯一个接线柱上，按下鼠标拖动到氢氘灯电源的一个接线柱后，松开鼠标，这两个接线柱便由一根导线连接；同理，将另外两个接线柱连接，此时，氢氘灯和电源连接；

双击打开氢氘灯灯电源大视图，左击开关，打开电源；

（5）测量氢氘灯光谱

1）汞灯移走，将氢氘灯拖到到光栅单色仪狭缝处，调节氢氘灯位置，使光线顺利通过狭缝；

2）双击打开光电倍增管，打开光电倍增管电源，选择合适负高压；

3）双击打开光谱仪系统大视图；

4）点击参数设置按钮，设置波长范围中起始波长为400nm，终止波长为660nm，扫描速度默认为最快（选择波长范围后，需要进行波长检索，为节省时间，扫描速度选最快）；

5）点击波长检索，输入需要检索的波长：400nm，点击确定按钮；

6）波长检索完成后，为保证扫描质量，先将参数设置中扫描速度改为很慢；点击光谱扫描按钮，光谱仪开始扫描；

7）点击读取数据按钮，弹出数据列表

8）点击纪录数据按钮，弹出实验数据表格，将氢氘灯光谱波长纪录到表格中，计算里德伯常量；