光学多通道分析器实验报告.doc

光学多通道分析器的应用
【摘要】光学多通道是一个能够同时对多个检测通道完成光电转换,实现光谱并行检测的探测器。光学多通道利用现代的光电技术——CCD来实现对光谱的接收、测量和处理。本实验通过光学多通道分析器测量了未知光谱(黄光,红光,蓝光等)的波长范围。
【关键词】D,光谱
【正文】
一、实验目的
1、了解光学多通道分析器的结构原理;
2、学****光学仪器的校正方法;
3、掌握用光学多通道分析器测量未知光谱的方法。
二、实验仪器
WGD—6型光学多通道分析器,D接收单元,扫描系统,电子放大器,A/D采集单元及计算机组成。该设备集光学、精密机械、电子学、计算机技术于一体,是当代光学测量仪器的典型代表。
光学系统采用C—T型,如图2-1所示
入射狭缝、出射狭缝均为直狭缝,宽度范围o—2mm连续可调,光源发出的光束进入入射狭缝s1、s1位于反射式准光镜M2的焦面上,通过S1射入的光束经M2反射成平行光束投向平面光栅G上,衍射后的平行光束经物镜M3成像在S2上。
M2、M3
光栅G 每毫米刻线600条闪耀波长550nm
二块滤光片工作区间白片350—600nm,红片600—900nm
仪器的整体结构如图3-2所示
三、基本知识
1、光谱
光谱是将复色光(白光)经过色散系统分光后的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案,全称为光学频谱。光谱中人眼可见波长范围内的电磁辐射称作可见光。
发射光谱有两种类型:连续光谱和明线光谱。
2、色散
复色光(白光)分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散。色散可以利用棱镜或光栅等作为“色散系统”的仪器来实现。
3、平面衍射光栅
一种由密集﹑等间距平行刻线构成的光学器件。分透射和反射两大类。它利用多缝衍射和干涉作用﹐将射到光栅上的光束按波长的不同进行色散﹐再经成像镜聚焦而形成光谱。
光谱仪常用的是反射光栅﹐而且是反射闪耀光栅。
4、光栅方程
d是光栅常数,λ是入射光波长,j是衍射级次,φ是入射角;θ是衍射角,当入射线与衍射线在法线同侧时取“+”;异侧时取“-”。
四、实验内容
1、调节狭缝S1宽度,(以后应根据光强情况及分辨率要求随时调节)。
2、根据所测波长安装滤光片。
3、把***灯对准狭缝并开灯预热。
4、把光栅单色仪的“转换开关”D”挡,先开外围设备,最后打开计算机。
5、按照使用说明书“操作方法”的要求,用计算机对仪器进行各种控制,全面掌握仪器的各种性能。
6、用***灯的标准波长矫正光学多道分析器。
7、手动定标。
8、自拟方案,测量各种灯的波长。
***灯的标准波长(nm)













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五、实验过程
1、蓝光:
定标步骤:
低压***灯发出的光经多色仪分光后,D就将这个光信号转换成电压值,这些电压值经过放大模数转换和计算机采集,处理得到低压***灯的光谱图。其中横坐标是通道数,纵坐标是光强。通过对已知谱线定标,D的通道转化为波长。选取两个峰值则进