• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.简介
  • 4.原理
  • 5.测量光谱灯光谱的实验
  • 5.1.实验步骤
  • 5.2.注意事项
  • 6.相关应用
  • 7.参考资料

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。