连续光谱灯
连续光谱灯(continuous spectrum lamp)是指光谱研究与光谱分析所用的连续光源。
基本信息
- 中文名
连续光谱灯
- 外文名
continuous spectrum lamp
- 学科
物理
- 光源
连续光源与锐线光源
- 发射
较长波段的光辐射
简介
光源分为连续光源与锐线光源。后者的辐射为不连续的线光谱。
连续光谱灯的发射是某一较长波段的光辐射。如氢灯与氘灯为180~400nm,白炽灯为330~800nm,氙灯为180~1000nm,此外还有钨灯400~1100nm、卤钨灯400~1000nm、汞灯200~800nm等多种,均属连续光源,并可用于光谱研究。
可见光的光谱如下表:
颜色 | 波长 | 频率 |
红色 | 约625—740纳米 | 约480—405兆赫 |
橙色 | 约590—625纳米 | 约510—480兆赫 |
黄色 | 约565—570纳米 | 约530—510兆赫 |
绿色 | 约500—565纳米 | 约600—530兆赫 |
原理
电磁波的波长和强度可以有很大的区别,在人可以感受的波长范围内(约380纳米至740纳米),它被称为可见光,有时也被简称为光。假如我们将一个光源各个波长的强度列在一起,我们就可以获得这个光源的光谱。一个物体的光谱决定这个物体的光学特性,包括它的颜色。不同的光谱可以被人接收为同一个颜色。虽然我们可以将一个颜色定义为所有这些光谱的总和,但是不同的动物所看到的颜色是不同的,不同的人所感受到的颜色也是不同的,因此这个定义是相当主观的。
一个弥散地反射所有波长的光的表面是白色的,而一个吸收所有波长的光的表面是黑色的。
一个虹所表现的每个颜色只包含一个波长的光。我们称这样的颜色为单色的。虹的光谱实际上是连续的,但一般人们将它分为七种颜色:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫,但每个人的分法总是稍稍不同的。单色光的强度也会影响人对一个波长的光的颜色的感受,比如暗的橙黄被感受为褐色,而暗的黄绿被感受为橄榄绿,等等。
显示器无法产生单色的橙色。出于眼睛的生理原理,我们无法区分这两种光的颜色。也有许多颜色是不可能是单色的,因为没有这样的单色的颜色。黑色、灰色和白色比如就是这样的颜色,粉红色或绛紫色也是这样的颜色。
波动方程是用来描写光的方程,因此通过解波动方程我们应该可以得到颜色的信息。在真空中光的波动方程如下:
c在这里是光速,x、y和z是空间的坐标,t是时间的坐标,u(x,y,z)是描写光的函数,下标表示取偏导数。在空间固定的一点(x、y、z固定),u就成为时间的一个函数了。通过傅里叶变换我们可以获得每个波长的振幅。由此我们可以得到这个光在每个波长的强度。这样一来我们就可以从波动方程获得一个光谱。1
测量光谱灯光谱的实验
实验步骤
1、用汞灯谱线对光栅光谱仪进行校准:利用汞灯的五根谱线的波长值(标准值为404.7nm、435.8nm、546.1nm、577.0nm、579.0nm)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。
2、测量低压汞灯的相对辐射光电压分布
(1)打开汞灯电源,将仪器放置于适当位置。